Amerikanische Wissenschaftler haben herausgefunden, warum das Immunsystem bei einer AIDS-Infektion nicht normal reagieren kann. Über die Ergebnisse ihrer Röntgenkristallographie berichten die Forscher des Dana-Farber Cancer Institute in Boston in den Proceedings of the National Academy of Sciences.
Die Wissenschaftler um Jia-huai Wang haben die dreidimensionale Struktur der Bindungsstelle des so genannten CD4-Proteins aufgeklärt. Dieses Membranprotein spielt einerseits eine wichtige Rolle bei der zellvermittelten Immunantwort durch T-Lymphozyten. Andererseits ermöglicht es durch Bindung des HIV-Hüllproteins das Eindringen des AIDS-Erregers. Vergleichende Untersuchungen der Bindungsstellen lieferten jetzt eine Erklärung dafür, warum eine HIV-Infektion eine generelle Schwächung der Immunabwehr verursacht.
Die Aufgabe von T-Helferzellen besteht darin, infizierte Zellen zu erkennen und spezifische Abwehrmaßnahmen einzuleiten. Eine infizierte Zelle präsentiert Antigene des Erregers zusammen mit zelleigenen so genannten MHC-Proteinen auf der Außenseite ihrer Zellmembran. Mithilfe eines antigenspezifischen T-Zell-Rezeptors und eines zweiten, als CD4 bezeichneten Membranproteins bindet die T-Helferzelle an solche Antigen-MHC-Komplexe. AIDS-Viren benutzen das CD4-Molekül als Andockstelle, an der ein Hüllprotein des HIV bindet. Erst dann kann der Erreger in die Zelle eindringen.
Den Wissenschaftlern gelang es, die räumliche Struktur der CD4-Bindungsstellen aufzuklären. Dabei stellte sich heraus, dass der Kontakt zwischen CD4 und HIV-Hüllprotein über einen deutlich größeren Bereich erfolgt als zwischen CD4 und den MHC-Proteinen. “Wir wussten, dass die Bindung zwischen T-Zellen und HIV stärker ist als die zwischen T-Zellen und den normalen Komponenten des Immunsystems. Jetzt wissen wir auch, warum”, sagt Teamleiter Ellis Reinherz. Das HIV-Hüllprotein blockiert durch seine Bindung am CD4-Molekül die MHC-Bindungsstelle. Dadurch wird nicht nur die Abwehr des AIDS-Erregers selbst, sondern auch die normale Immunreaktion gegen andere Erreger geschwächt. “Diese Arbeit liefert eine anschauliche Erklärung für die Immundefizienz”, sagt Erstautor Wang.
Die Ergebnisse könnten bei der Entwicklung neuer AIDS-Therapien nützlich sein. So wäre es vielleicht möglich, die Bindung zwischen HIV-Hüllprotein und T-Helferzellen zu blockieren und damit eine HIV-Infektion zu verhindern, ohne die normale Funktion der Immunabwehr zu beeinträchtigen.
Joachim Czichos
