Rezeptor (Virologie)

Ein Rezeptor ist in der Virologie ein Molekül an der Oberfläche einer Wirtszelle (Membran­re­zep­tor), das es Viruspartikeln (Virionen) ermöglicht, an diese anzudocken (Adhäsions­rezeptor, englisch adhesion receptor) und in sie ein­zu­dringen (Eintrittsrezeptor, engl. entry receptor).

Schemazeichnung: Anheftung eines Viruspartikels an den Adhäsions­rezeptor des Wirts^[1] und Eintritt des Virus über den Eintrittsrezeptor^[2]

Schemazeichnung: Adsorption und Genom-Injektion am Beispiel eines Vertreters der Klasse Caudoviricetes vom Morphotyp der Myoviren mit Gram-positivem Bakterien-Wirt.

TEM-Aufnahme von Methano­culleus-Virus Blf4 (Spezies Flagovirus limi, Pungoviridae). Zwei Virionen sind an ein Zellanhängsel – vermutlich ein Flagellum – der Wirtszelle befestigt (Pfeile). Balken: 100 nm.

Sonderfall: Der Satellitenphage MiniFlayer hat sich am „Hals“ seines Helfervirus, dem „Streptomyces-Phagen MindFlayer“ (Gattung Karimac­virus, Familie Stan­williams­viridae) angeheftet.

Einige Viren sind in der Lage, je nach Zielzelltyp unterschiedliche Rezeptoren zu nutzen. Bei pro­karyotischen Viren kann der Zellrezeptor für den Viruseintritt nicht nur auf der äußeren Wirts­membran, sondern auch auf dem Pilus, den Zilien oder dem Flagellum (der Geißel) lokalisiert sein^[3] (im letzteren Fall nennt man die Viren auch flagellotrop).^[4] Gelegentlich werden dann auch diese größeren Oberflächenstrukturen selbst als Adhäsionsrezeptoren bezeichnet.

Adhäsionsrezeptoren

Adhäsionsrezeptoren binden die Viruspartikel auf reversible Weise an die Wirtszellen oder -organe. Diese Adhäsion (Anheftung, Andocken) ist für den Eintritt des Virus (Infektion) nicht zwingend erforderlich und löst umgekehrt auch allein keine Infektion aus. Dennoch erhöht sie die Infektiosität erheblich, indem sie die Virionen in der Nähe der Eintrittsrezeptoren konzentriert oder sie zu einem Organ bringt, in dem sich seine Zielzellen befinden.^[1]

Eintrittsrezeptoren

Eintrittsrezeptoren lösen den Eintritt des Virus (die Infektion) beispielsweise durch Endozytose, durch Pinozytose oder durch Herbeiführung einer Fusion (analog einer Zellfusion) bzw. Penetration aus. Die Folgen dieser Bindung sind irreversibel. Sie werden oft auch als Co-Rezeptoren bezeichnet. Da die Eintrittsrezeptoren für das Virion oft schwer zugänglich sind, wird dieses Problem oft durch vorherige Bindung an einen Adhäsionsrezeptor umgangen, was die Wahrscheinlichkeit einer nachfolgenden Bindung an den Eintrittsrezeptor erhöht.^[2]

Beispiele für virale Rezeptoren

• CD4-Rezeptor, Andockstelle für das Immunschwächevirus HIV
• Enzym ACE2, Andockstelle für das Corona­virus SARS-CoV-2
• BLV-Rezeptor für das Bovine Leukämie-Virus (BLV)

Weblinks und Literatur

• SIB: Virus receptors table. Tabelle der Virusrezeptoren. Auf: Expasy: ViralZone.
• Cellular Receptors for Viral Entry – Disease insight, New products, Research. The Native Antigen Company. LGC Clinical Diagnostics. 28. Mai 2019.
• Melissa S. Maginnis: Virus–Receptor Interactions: The Key to Cellular Invasion. In: Journal of Molecular Biology, Band 430, Nr. 17,17. August 2018, S. 2590​–2611; doi:10.1016/j.jmb.2018.06.024, PMID 29924965, PMC 6083867 (freier Volltext), Epub 18. Juni 2018 Jun (englisch).
• Patrick R. McClintock, Abner Louis Notkins: Viral Receptors: Expression, Regulation and Relationship to Infectivity. In: A, L. Notkins, M. B. A. Oldstone (Hrsg.): Concepts in Viral Pathogenesis, Springer New York 1984, ISBN 978-1-4612-9756-7, S. 97–101; doi:10.1007/978-1-4612-5250-4_14 (englisch).
• Joe Grove, Mark Marsh: The cell biology of receptor-mediated virus entry. In: Journal of Cell Biology, Band 195, Nr. 7, 28. November 2011, S. 1071–1082; doi:10.1083/jcb.201108131 (englisch).

Einzelnachweise

1. SIB: Viral attachment to host adhesion receptor. Auf: Expasy: ViralZone.
2. SIB: Viral attachment to host entry receptor. Auf: Expasy: ViralZone.
3. UniProt: Host cell receptor for virus entry.
4. Katherine Turner: Genom- Und Proteomanalyse Von 7-7-1, Einem Flagellotropen Phagen, Der Agrobacterium Sp H13-3 Infiziert. Auf: biomedicalhouse.com mit Stand 16. Oktober 2023.