Neutralisierung der SARS-CoV-2-Zuckerhülle
Bei der Bekämpfung der Pandemie wird intensiv nach Möglichkeiten zur Eindämmung der Ausbreitung von SARS-CoV-2 geforscht. In diesem Zusammenhang ist das Spike (S)-Protein von besonderem Interesse, da es der Haupteintrittsmechanismus des Virus in die Wirtszellen darstellt.
Das SARS-CoV-2-Oberflächenprotein ist ein stark verzuckertes Membranprotein, das die charakteristischen Stacheln auf der Virusoberfläche bildet und somit dem Virus sein Kronen(Corona)-ähnliches Aussehen verleiht. Das Protein ist verantwortlich für die Bindung des Virus an Wirtszellen und seine Verschmelzung mit deren Membranen. Im Rahmen der von Miriam Klausberger koordinierten BOKU-COVID-19 Initiative ist es einem interdisziplinären Team aus den Departments für Biotechnologie und Angewandte Genetik & Zellbiologie an der Universität für Bodenkultur Wien gelungen, dieses komplexe Protein in Zellkulturen herzustellen und es dann in einem aufwändigen Trennverfahren in hoher Reinheit zu isolieren. „Dieses Ziel konnte nur durch die enge Zusammenarbeit von vielen Wissenschaftler*innen mit sich ergänzender Expertise so rasch erreicht werden“, so Miriam Klausberger und Lukas Mach, der auch an der Organisation der BOKU COVID-19 Initiative beteiligt war.
Anhand eines von Chris Oostenbrink und seinen Mitarbeiter*innen am Institut für Molekulare Modellierung und Simulation (BOKU) erstellten Strukturmodells des SARS-CoV-2 Oberflächenproteins folgte dann in der Arbeitsgruppe Stadlmann/Altmann am Department für Chemie (BOKU) die exakte Lokalisierung der konservierten Zuckerkette, an welcher körpereigene Lektine das Virus festhalten können. Diese hochspezialisierte Form der Glykoprotein-Analytik stellt seit Jahrzehnten den Forschungsschwerpunkt der Arbeitsgruppe dar. „Obwohl die Analyse des SARS-CoV-2 Oberflächenproteins schon unter Normalbedingungen eine durchaus beachtliche Herausforderung darstellt, war es in diesen besonderen Zeiten von home-office, distance-learning und harten Lock-downs nur durch das großartige Zusammenspiel Aller möglich die notwendigen Messungen durchzuführen. Dafür möchte ich mich bei den beteiligten Personen herzlich bedanken!”, betont Johannes Stadlmann, Projektverantwortlicher in der Gruppe Altmann.
Das Forscherteam unter der Leitung des Wiener IMBA (Institut für Molekulare Biotechnologie der Österreichischen Akademie der Wissenschaften) hat jetzt möglicherweise die Achillesferse des Coronavirus gefunden: Zwei zuckerbindende Proteine, die die SARS-CoV-2-Varianten am Eindringen behindern. Die Ergebnisse, die das Potenzial für variantenübergreifende Therapien haben, wurden jetzt im renommierten EMBO Journal veröffentlicht.