Virusprotein

Definition

Virusproteine sind Eiweiße, die von der genetischen Information eines Virus (Virusgenom) kodiert werden. Sie können struktureller Teil des Viruspartikels sein oder nicht. Nicht-strukturelle Proteine treten nur in der Wirtszelle auf, also während der Virusreplikation oder Viruslatenz.

Einteilung

Man unterteilt grob in 2 Gruppen von Virusproteinen.

Strukturproteine

Die Strukturproteine bilden das Kapsid, das Tegument und die Proteinbestandteile der Virushülle.

Das Kapsid ist nach einem Baukastenprinzip aus Kapsomeren aufgebaut, die wiederum aus wenigen Oligomeren bestehen. Dadurch können mit einem geringen Codeumfang komplexe Virusstrukturen aufgebaut werden, die häufig eine geometrische Form (z.B. die eines Ikosaeders) aufweisen.

In der Virushülle werden virale Glykoproteine verbaut, die es dem Virus ermöglichen, bestimmte Wirtszellen zu adressieren. Sie binden an spezifische Rezeptoren auf der Wirtszellmembran. Wenn sie aus der Lipidhülle des Virus herausragen, nennt man sie Spikeproteine. Beispiele sind das Hämagglutinin und die Neuraminidase der Influenzaviren.

Tegumentproteine haben eine wichtige Funktion in der Frühphase der Virusvermehrung. Sie stehen unmittelbar nach dem Uncoating und damit dem Eintritt des Kapsids in das Zytoplasma der Wirtszelle zur Verfügung. Zu diesem Zeitpunkt sind die vom Virusgenom kodierten Proteine noch nicht transkribiert.

Nicht-Strukturproteine

Nicht-Strukturproteine (NS) werden vom Virusgenom kodiert und in der infizierten Zelle exprimiert, aber nicht in das Virion eingebaut. Sie haben wichtige Funktionen während der Virusreplikation oder im Rahmen des Assembly. Darüber hinaus dienen sie u.a. der Bildung des Replikons, der Immunmodulation und der Transaktivierung.

Beispiele für Nicht-Strukturproteine sind Polymerasen und Proteasen.

Nomenklatur

Die Nomenklatur von Virusproteinen ist uneinheitlich. Es existieren parallel mehrere Ansätze, teilweise auch noch historische Bezeichnungen. Strukturproteine werden in der Regel nach dem Viruskompartiment benannt, in dem das Protein vorkommt. Dementsprechend unterscheidet man:

C-Proteine bzw. N-Proteine: Bestandteile des Kapsids bzw. Nukleokapsids
M-Proteine: Bestandteile der Matrix bzw. des Integuments
E-Proteine: Bestandteile der Virushülle ("envelope")
S-Proteine bzw. Spikeproteine: Bilden die Spikes

Nicht-Strukturproteine werden häufig nur als NS1, NS2 usw. durchnummeriert. Darüber hinaus bezeichnet man sie häufig nach ihrer molekularen Masse, zum Beispiel "p24" für ein Protein mit einer Molekülmasse von 24 kDa.