Coronavirus: Supercomputer suchen auf Virushülle nach Kontakt für Hemmstoffe
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Die Spike-Glykoproteine (hier in Rot dargestellt) wollen Forscher des Max-Planck-Instituts genauer untersuchen.
© Quelle: Cdc/ZUMA Wire/dpa
Frankfurt am Main. Das Coronavirus verdankt seinen Namen dem Glykoprotein Spike, dessen Moleküle wie Zacken einer Krone auf der Virushülle verteilt sind. Diese will das Max-Planck-Institut für Biophysik in Frankfurt am Main nun genauer unter die Lupe nehmen, um mögliche Ziele für Antikörper und Hemmstoffe zu identifizieren.
Coronavirus bildet Zucker-Schutzschirm
Das Spike-Protein ist für das Coronavirus lebensnotwendig, damit der Sars-CoV-2-Erreger Zellen befallen kann. Auf der Oberfläche von menschlichen Zellen bindet sich das Protein vor allem an den sogenannten ACE2-Rezeptor. So ist es dem Coronavirus möglich, mit der Zellmembran zu verschmelzen und die eigene Ribonukleinsäure (RNA) in die Zelle einzuspeisen. Die Wirtszelle wird von dem Virus so umprogrammiert, dass sie nun neue Viruszellen produziert.
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© Quelle: Reuters
Das Glykoprotein Spike dient nicht nur dazu, dass sich das Coronavirus vermehren kann, es hilft auch den Antikörpern. Diese können das Virus anhand des Proteins erkennen, sich daran binden und es für Immunzellen markieren. Allerdings versuchen die Viruszellen mithilfe von Zuckermolekülen, diese Spike-Proteine vor den Immunzellen zu verbergen.
Erkenntnisse könnten bei der Entwicklung eines Impfstoffs helfen
Die Forscher des Max-Planck-Instituts wollen nicht nur das Spike-Protein selbst, sondern auch die Zuckermolekülstruktur sowie die Membranhülle des Coronavirus untersuchen. Dabei soll zusätzlich analysiert werden, wie sich die Proteine auf der Virusoberfläche bewegen und verändern. “Wir brauchen dazu die Supercomputer der Max-Planck-Gesellschaft mit ihrer enormen Rechenleistung”, wird Gerhard Hummer, Direktor am Max-Planck-Institut für Biophysik, auf der Homepage des Instituts zitiert.
So wollen die Wissenschaftler ebenfalls Bindungsstellen für Hemmstoffe entdecken, die für einen möglichen Impfstoff und neue Medikamente gegen den Sars-CoV-2-Erreger eine Rolle spielen könnten. Die Bindungsstellen “wollen sie mit den Bindungseigenschaften bereits existierender Medikamente am Computer vergleichen und so Wirkstoffe identifizieren, die das Spike-Protein blockieren können”, heißt es auf der Internetseite des Max-Planck-Instituts.
Bisher gibt es noch keinen Impfstoff gegen das Coronavirus, das mittlerweile mehr als eine Million Menschen weltweit infiziert hat. Auch Medikamente wie der Ebolawirkstoff Remdesivir oder das Antigrippemittel Avigan sind noch nicht hinreichend erforscht.
RND