Viren sind obligate intrazelluläre Parasiten, die die Wirtsmaschinerie zur Replikation umfunktionieren. Wichtige unterlaufene Funktionen:
1. Nukleinsäure-Replikation
- DNA-Viren: Nutzen die Wirts-DNA-Polymerase (kern) oder kodieren ihre eigene (Pockenviren, Herpesviren).
- RNA-Viren: Kodieren RNA-abhängige RNA-Polymerase (RdRp) oder Reverse Transcriptase (Retroviren). Der Wirt liefert Nukleotide und Energie.
2. Proteinsynthese
- Virale mRNA kapert die Wirts-Ribosomen (cap-abhängige oder IRES-vermittelte Translation).
- Ausschaltung der Wirts-Translation (z. B. Poliovirus-2A-Protease spaltet eIF4G; Influenza-NS1 blockiert mRNA-Export).
3. Stoffwechselreprogrammierung
- Warburg-ähnlicher Umschalt: ↑ Glykolyse, ↑ Glutaminolyse für Nukleotid-/Lipidbiosynthese.
- HCV, HIV, KSHV manipulieren mTOR-, AMPK-, PI3K/Akt-Weg.
4. Zellsignalmodulation
- IFN-Reaktion hemmen (NS1, VP35, E6/E7).
- Pro-Überlebenswege aktivieren (PI3K/Akt, NF-κB), um Apoptose zu verhindern.
- Zellzyklus modulieren (HPV E7 → Rb-Abbau → S-Phase).
5. Membrantransport und Austritt
- Ummantelte Viren: Knospen durch ER/Golgi/Plasmalemma (ESCRT-Maschinerie).
- Nicht-ummantelt: Lyse oder nicht-lytische Freisetzung (Exopheren).
6. Immunmodulation
- MHC-Herunterregulation (CMV US2/US11, HIV Nef).
- Lockstoff-Rezeptoren (Pockenvirus TNF-R-Homologe).
- Komplementhemmung.
7. Zelltod
- Apoptose (intrinsisch/extrinsisch) oder Nekrose/Nekroptose – oft spät, zur Freisetzung.
- Einige Viren kodieren anti-apoptotische Proteine (Bcl-2-Homologe), um die Replikation zu verlängern.
Das Verständnis dieser Interaktionen identifiziert antivirale Zielstrukturen (Polymerasen, Proteasen, Wirtfaktoren).
