Rezeptoraffinität und Wirtsspektrum von AIVs des Subtyps H16

Influenzaviren stellen eine ständige Bedrohung für die Gesundheit von Tieren und Menschen dar. Während die meisten Subtypen der aviären Influenzaviren (AIV) Enten infizieren, kommen einige seltene Subtypen, wie der H16-Subtyp, fast ausschließlich bei Möwen vor. Diese ungewöhnliche Wirtsspezifität wirft eine wichtige Frage auf: Was macht Möwen, aber nicht Enten, empfänglich für diese Viren? Ein besseres Verständnis dieses Mechanismus könnte helfen vorherzusagen, wie Influenzaviren sich an neue Wirte, einschließlich Säugetiere, anpassen. Influenzaviren heften sich mit Hilfe eines Oberflächenproteins namens Hämagglutinin (HA) an Zellen, das an bestimmte Zuckermoleküle, sogenannte Rezeptoren, auf der Oberfläche der Wirtszellen bindet. Diese Interaktionen bestimmen, welche Arten ein Virus infizieren kann. Der H16-Subtyp der AIV scheint eine einzigartige HA-Struktur zu besitzen, die seine Fähigkeit einschränkt, die bei Enten häufig vorkommenden Rezeptoren zu erkennen, während er effizient an jene der Möwen bindet. Die molekularen Details hinter dieser Spezifität sind jedoch noch unbekannt. In diesem Projekt wird untersucht, wie H16-Viren Wirtszellen erkennen und sich an diese anheften, wobei eine Kombination aus Strukturbiologie, molekularer Analyse und zellbasierten Experimenten eingesetzt wird. Die Forschenden vergleichen die HA-Strukturen verschiedener H16-Viren und testen, wie stark sie an unterschiedliche synthetische Rezeptoren mithilfe von Glykan-Arrays binden. Außerdem wird die Verteilung der Rezeptoren in Geweben von Möwen und Enten untersucht und die Enzyme analysiert, die diese Rezeptoren bilden. Schließlich werden Versuche mit lebenden Viren durchgeführt, um zu testen, wie effizient sich H16-Viren in Zellen von Möwen- und Entenursprung vermehren. Durch die Kombination molekularer, struktureller und virologischer Ansätze wird diese Forschung aufzeigen, warum H16-Viren auf Möwen beschränkt sind und welche molekularen Veränderungen notwendig wären, damit sie andere Vogelarten oder sogar Säugetiere infizieren können. Über das bessere Verständnis der Ökologie der Influenza hinaus werden diese Erkenntnisse eine verbesserte Überwachung und frühzeitige Erkennung von Virusvarianten unterstützen, die Artengrenzen überschreiten könnten. Dieses Projekt leistet somit nicht nur einen Beitrag zum grundlegenden virologischen Wissen, sondern auch zu den globalen Bemühungen der Pandemievorbereitung, indem es untersucht, wie sich Influenzaviren in der Natur an neue Wirte anpassen können.