Bericht zu COVID-19 Forschung im Centre in der ProLOEWE News

Das Ionenkanal-bildende Envelope Protein des SARS-CoV2 ist ein vielversprechendes Ziel für die Entwicklung virostatischer Wirkstoffe

20.08.2020

Im Rahmen des LOEWE-Projekts iNAPO beschäftigten sich die Forschenden der Arbeitsgruppen Thiel und Bertl an der TU Darmstadt mit der Struktur und Funktion von viralen Ionenkanälen. Kurz nach Ausbruch der CoVID-19 Pandemie sind die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler auf ein Protein des SARS -CoV2- Virus aufmerksam geworden, das möglicherweise Ionenkanalfunktion besitzt: Dabei handelt es sich um das Envelope (E)-Protein. In Analogie zu einem schon bekannten Protein aus SARS -CoV1 steht auch das sogenannte Envelope (E)-Protein aus SARS -CoV2 in Verdacht, Ionen über Membranen zu leiten und auf diese Weise in den Ionenhaushalt der Wirtszelle einzugreifen. Da dieses Protein an der Bildung der Viruspartikel und an der Knospung der gereiften Viruspartikel aus den Wirtszellen beteiligt ist, bietet sich das E-Protein als ein vielversprechendes Target für die Entwicklung von virostatischen Medikamenten an.

Untersuchen die Aufgaben und Funktionsweisen des E-Proteins, die Wissenschaftler(innen) Oliver Rauh, Tobias Schulze, Sebastian Höler und Dominique Tandl (von links nach rechts).

Mit der Erfahrung aus LOEWE-iNAPO und einem Arsenal an Techniken, die für die Untersuchung der Funktion von Ionenkanälen aus Viren hervorragend geeignet sind, haben die Forscherinnen und Forscher in kurzer Zeit ausgesprochen vielversprechende Erkenntnisse gewonnen: So konnten Dr. Oliver Rauh und Tobias Schulze mittels elektrophysiologischer Methoden zeigen, dass das E-Protein die elektrischen Eigenschaften der Membran von Zellen verändert. Die von Tobias Schulze und Dominique Tandl dazu durchgeführten komplementären fluoreszenzoptischen Messungen legen nahe, dass dies zu einer Erhöhung der Ca2+-Konzentration in den Zellen führt. Dies ist insofern ausgesprochen interessant, da Ca2+ eine bedeutende Rolle in der Signalverarbeitung von Zellen spielt.

Aufbauend auf diesen Ergebnissen entwickelt Sebastian Höler, einer der beteiligten Wissenschaftler aus dem Bereich Membranbiophysik der Hefe, ein Hefebasiertes Testsystem, um so die Reaktion des E-Proteins auf mögliche Hemmstoffe für Hochdurchsatzverfahren zu testen. Damit ist eine Grundlage geschaffen, um gezielt nach Wirkstoffen zu suchen, die in der Lage sind, die Kanalfunktion des E-Proteins zu unterbinden und somit die Ausbreitung von CoVID-19 zu bekämpfen.

Der Original-Artikel ist in der August-Ausgabe 2020 der ProLOEWE News erschienen.