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Interferone

Die dsRNA-aktivierbare Proteinkinase (PKR)

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Abb.1
dsRNA-bindende, N-terminale Domäne der Protein-Kinase

PDB-Code: 1QU6.

Wenn Zellen von Viren befallen werden und Interferon ausschütten, werden zahlreiche zelluläre Prozesse stimuliert oder abgeschaltet, die alle zum Ziel haben, die Vermehrung des Virus zu unterbinden. Zu den wichtigsten Prozessen, die nach einem Virusbefall gestoppt werden, gehören die Translation und die Transkription, ohne die weder das virale Erbgut noch die viralen Hüllproteine synthetisiert werden können.

Die Zelle erkennt die Anwesenheit des Virus zum Beispiel am Auftreten von doppelsträngiger RNA (dsRNA) in der Zelle. Normalerweise kommt diese dsRNA nicht in eukaryontischen Zellen vor, ist aber ein häufiges Zwischenprodukt bei der Replikation von RNA-Viren. Neben der 2-5A-Synthetase zählt die dsRNA-aktivierbare Proteinkinase zu den wichtigsten Proteinen der Virusabwehr in einer Zelle. Während die 2-5A-Synthetase die Transkription in der befallenen Zelle verhindert, inhibiert die PKR die Translation.

Die PKR phosphoryliert den eukaryontischen Elongationsfaktor eIF2α, der für die Translation der mRNA am Ribosom wichtig ist. Im phosphorylierten Zustand ist der Elongationsfaktor inaktiv, d.h. eine an das Ribosom gebundene mRNA wird nun nicht mehr in Protein umgeschrieben. Der Effekt ähnelt dem der 2-5A-Synthetase: Aus der mRNA wird kein Protein mehr synthetisiert, und zwar weder aus der viralen noch aus der zellulären mRNA. Die Virusvermehrung ist gestoppt, doch das hat seinen Preis, denn auch alle zellulären Prozesse kommen zum Erliegen.

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