Das Varizella-Zoster-Virus (VZV), das Herpesvirus hinter Windpocken und Gürtelrose, ist ein Meister der zellulären Infiltration. Sein Proteinmantel – das Kapsid – ist nicht nur eine Hülle; es ist ein präzisionsgefertigtes Liefersystem für das virale Genom.
Architektur: Ikosaedrische Präzision
Das VZV-Kapsid weist ikosaederliche Symmetrie auf: 20 gleichseitige dreieckige Flächen und 12 Spitzen. Diese Geometrie maximiert das Volumen bei minimalen Proteinuntereinheiten – ein stabiles, energieeffizientes Design, das bei Herpesviren häufig vorkommt.
Schlüsselstrukturproteine
- Major Capsid Protein (MCP/VP5): Bildet die Hexone und Pentone – die Bausteine des ikosaederlichen Gitters. Häufigstes Kapsidprotein.
- Minor Capsid Proteins (mCPs: VP19C, VP23, VP26): Wirken als „Zement“-Proteine, stabilisieren MCP-Interaktionen an bestimmten Spitzen und Kanten.
- Glykoproteine (eingebettet in die Hülle, nicht im Kapsid): gB, gH, gL, gE, gI, gC, gM, gN. Diese vermitteln Anheftung, Fusion, Immun-Evasion und Zell-zu-Zell-Verbreitung. gE/gI ist kritisch für die neuronale Verbreitung; gB/gH/gL treiben die Membranfusion an.
- Tegument: Amorphe Proteinschicht zwischen Kapsid und Hülle. Enthält VP16 (Transaktivator), ORF9/ORF10 (Kinasen) und Immunmodulatoren, die die Wirtszelle sofort nach dem Eintritt umprogrammieren.
Funktionelle Rollen bei der Infektion
- Genomschutz: Kapsid schützt das 125 kb lineare dsDNA während des extrazellulären Transits.
- Zellhaftung: gC bindet Heparansulfat; gB/gH/gL binden spezifische Rezeptoren (z. B. PILRα, Myelin-assoziiertes Glykoprotein).
- Membranfusion & Eintritt: gB/gH/gL lösen Fusion an der Plasmamembran oder im Endosom aus, geben Kapsid + Tegument ins Zytoplasma frei.
| Intrazellulärer Transport: | Kapsid bindet an Dynein/Dynactin für retrograden Transport zum Kernporenkomplex. |
DNA-Injektion: Kapsid dockt am Kernporenkomplex an; Genom translokiert in den Kern zur Replikation.
- Assemblierung & Egress: Neue Kapside montieren sich im Kern, erwerben Tegument, knospen durch die Kernmembran (primäre Umhüllung), ent-hüllen im Zytoplasma, dann re-hüllen am trans-Golgi-Netzwerk für den Austritt.
Warum Struktur wichtig ist
Antivirale Ziele (z. B. Terminase-Komplex für DNA-Verpackung, gB/gH für Eintritt) und Impfstoffdesign (lebend attenuierter Oka-Stamm) hängen alle von Kapsid- und Glykoprotein-Biologie ab. Das Verständnis dieser Architektur erklärt VZVs Neurotropismus, Latenz in Ganglien und Reaktivierung als Gürtelrose – Jahrzehnte nach den ersten juckenden Blasen.
