Replikationszyklus des Ebolavirus: Schritt-für-Schritt-Mechanismus

Ebolaviren (Familie Filoviridae) replizieren über einen zytoplasmatischen Replikationszyklus in infizierten Wirtszellen. Hier ist der sequenzielle Prozess:

1. Anheften: Virale Glykoprotein (GP)-Spitzen binden an Wirtszelloberflächenrezeptoren (z. B. NPC1, TIM-1, Integrine) auf Makrophagen, dendritischen Zellen, Endothelzellen.
2. Eintreten: Das Virus dringt über Makropinocytose ein. Niedriger pH-Wert in Endosomen löst eine GP-Konformationsänderung aus, die die Fusion des viralen Umschlags mit der Endosomenmembran vermittelt. Nukleokapsid wird ins Zytoplasma freigesetzt.
3. Transkription: Virale RNA-abhängige RNA-Polymerase (RdRp, L-Protein) transkribiert das negative-strandige Genom-RNA in monozistrische mRNAs. Die Transkription beginnt am 3'-Leiter, verläuft sequenziell mit Start-/Stopp-Signalen an Gengrenzen.
4. Translation: Wirts-Ribosomen übersetzen virale mRNAs in Strukturproteine (NP, VP35, VP40, GP, VP30, VP24, L) und nichtstrukturelle Proteine (sGP, ssGP). GP wird ko-translational im ER/Golgi glykosyliert.
5. Replikation: RdRp synthetisiert vollständige positiv-strandige Antigenome, dann negative-strandige Nachkommens-Genome. Erfordert NP-Einkapsidierung. Findet in zytoplasmatischen Einschlusskörpern (virale Fabriken) statt.
6. Assembly: VP40 (Matrix) treibt das Ausknospen an der Plasmamembran an. Nukleokapside (NP-RNA-L-VP35-VP30) rekrutieren sich zu VP40. GP wird in den ausknospenden Umschlag eingebaut.
7. Ausknospen/Freisetzung: VP40 interagiert mit der ESCRT-Maschinerie (Tsg101, VPS4) für Membranspaltung. Virionen erwerben einen wurtselulären Lipid-Umschlag mit eingebetteten GP-Spitzen.
8. Zell-zu-Zell-Verbreitung: Freigesetzte Virionen infizieren benachbarte Zellen. GP-vermittelte Fusion kann auch Syncytien bilden. Infizierte Makrophagen/dendritische Zellen verbreiten das Virus über Lymphe/Blut.

Wichtige Merkmale

• Vollständig zytoplasmatisch – keine Kernphase.
• GP ist das einzige Oberflächenprotein; vermittelt sowohl Anheften als auch Fusion.
• VP24 und VP35 antagonisieren die wirtsseitige Interferon-Reaktion, was die Immunflucht ermöglicht.
• Hohe Replikationsrate → hohe Viruslasten → schwere Pathogenese.

Dieser Zyklus liefert Ansatzpunkte für antivirale Wirkstoffe (z. B. RdRp-Inhibitoren wie Remdesivir, GP-bindende Antikörper).