Spikeprotein
Synonyme: Spike-Protein, S-Protein, Peplomer
Englisch: spike protein, peplomer
Definition
Unter einem Spikeprotein, kurz Spike, versteht man ein aus der Virushülle herausragendes Glykoprotein. Diese Virusproteine ermöglichen dem Virus, an passende Rezeptoren seiner bevorzugten Wirtszelle zu binden.
Biochemie
Der Begriff "Spikeprotein" ist etwas irreführend, da diese Proteine weder spitz zulaufen, noch stachelartig aussehen. Sie sind eher pilzförmig und tragen an ihrem Ende komplexe knopf- oder zangenartige Proteindomänen, die so geformt sind, dass sie biochemisch mit ihrem Rezeptor reagieren können. Dabei ist nicht das gesamte Spikeprotein involviert, sondern nur die so genannte rezeptorbindende Domäne (RBD). Mit ihrem anderen Ende, der transmembranären Domäne, ist das Spikeprotein in der Lipidmembran des Virus verankert.
Spikeproteine können aus einem einzelnen Protein bestehen, oder aus mehreren gleichen (Homomer) oder unterschiedlichen (Heteromer) Proteinen zusammengesetzt sein. Möglich sind beispielsweise Dimere aus zwei Molekülen oder Trimere aus drei Molekülen wie bei SARS-CoV-2.
Desweiteren können Viren mehrere Spikeproteine besitzen. Influenzaviren weisen beispielsweise zwei Spikeproteine auf, Hämagglutinin und Neuraminidase.
Vorkommen
Spikeproteine kommen bei verschiedenen Virusfamilien vor, u.a. bei Arenaviren, Bunyaviren, Coronaviren, Filoviren, Orthomyxoviren, Paramyxoviren, Retroviren und Rhabdoviren.
Immunologie
Spikeproteine sind Antigene, gegen die das Immunsystem Antikörper bildet. Dabei werden meist Antikörper gegen mehrere Epitope gebildet, um die Effizienz der Immunantwort zu steigern und eine zu rasche Immunevasion des Virus durch Mutationen des Spikeproteins zu verhindern.
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