Ein Team von Wissenschaftlern hat gezeigt, dass die Proteasen 2A und 3C des Enterovirus D68 (EV-D68) den nukleären Porenkomplex (NPC) von Motoneuronen gezielt beschädigen und dadurch die Zellfunktion beeinträchtigen. Die Untersuchung ergab, dass die 2A‑Protease Nup98 und POM121, zentrale Bestandteile des NPC, spaltet, was zu einer Störung des Proteintransports und zu zellulärer Toxizität führt.
Hintergrund zu EV-D68 und akuter flacher Myelitis
EV-D68 ist ein bekannter Erreger, der mit akuter flacher Myelitis (AFM) in Verbindung gebracht wird. Die Erkrankung ist gekennzeichnet durch die Infektion und den Verlust von spinalen Motoneuronen, wobei die genauen molekularen Mechanismen bislang unklar waren.
Forschungsziel
Die Autoren wollten klären, inwiefern die viralen Proteasen die Zusammensetzung und Funktion des NPC beeinflussen und welchen Beitrag diese Interaktion zur Neurotoxizität von EV‑D68 leistet.
Methodik
Mittels Immunoblotting identifizierten die Forscher die Ziel‑Nukleoporen, die von 2A‑ und 3C‑Proteasen gespalten wurden. Reporter‑Systeme wurden eingesetzt, um den Export von RNA sowie den Import von Proteinen zu messen. Zusätzlich wurden induzierte pluripotente Stammzellen (iPSCs) zu Motoneuronen differenziert und deren Überleben nach Expression von 2A‑pro untersucht.
Ergebnisse zum NPC
Die Analyse zeigte, dass 2A‑pro vornehmlich Nup98 und POM121 spaltet, während andere Nukleoporen weitgehend intakt blieben. Reporter‑Assays belegten, dass der Import von Protein‑Kargoen stark gehemmt wird, die Permeabilitätsbarriere des NPC jedoch nur geringfügig beeinträchtigt ist. Der Export von RNA blieb unverändert.
Toxizität und pharmakologische Intervention
Die Expression von 2A‑pro in iPSC‑abgeleiteten Motoneur
Ende der Uebertragung