HIV & retroviral Elements Flashcards
RNA Viren
Größe und bp
mittelgroß
80-100nm
10.000 bp
Allgemeine Struktur
umhüllt
2 +ss RNA Moleküle
Icosaedrisch
immature vs mature HIV
im behüllten Virus nach dem release nur Polyprotein
im Zuge der Reifung Prozessierung des Polyproteins durch Protease in Matrix, Capsid und Nukleocapsid
genomischer Aufbau einfacher Retroviren
GAG (Strukturproteine): Matrix, Capsid und Nucleocapsid
POL: Replikationsenzyme -> Protease, RT, Integrase
ENV: Membranproteine
genomischer Aufbau komplexer Retroviren
durch alternatives Spleißen unterschiedliche Produkte, neben GAG, POL und ENV auch andere Elemente:
- vif: mit vpr und vpu Senkung der IFN-Antwort
- vpr
- tat: bindet an Polymerase und erlaubt vollständige TK des Genoms (bleibt sonst hängen)
- vpu
- SU+TM: = ENV, Membranprotein bestehend aus surface und transmembrane protein
- rev: elaubt Export ungespleißter mRNAs ins Cytosol
- nef: modulatorische Funktionen, u.a. immune escape durch Runterregulierung von MHC und CD4
retrovirale LTR
5’ Region (Beginn) des retroviralen Genoms ist ein Promotor der viele Enhncer der Wirtszelle binden kann
u.a. besonders die TF die Ausgeschüttet werden wenn der Zelltyp den sie besiedeln aktiviert wird -> bei T-Zellen und HIV z.B. NFkappaB
HIV entry
gp-41 mediierte Membranfusion von Zellmembran und VIrushülle
- gp120 ist Membranprotein, bindet CD4 -> Konformationsänderung
- Änderung erlaubt Bindung an Corezeptor CCR5 oder CXCR4
- gp120 release -> gp41 wird frei (besteht aus HR1 und HR2
- HR1 inseriert in die ZM, HR2 faltet sich zusammen
- Membranfusion
reverse Transkription
Entferung der Proteinhülle
vRNA = 5’-R - U5 - PBS - gag - pol - env - PP - U3 - R-3’
Reverse Transkription im Cytoplasma
- freies 3’ Ende einer tRNA fungiert als Primer und bindet an PBS
- Elongation 3’-5’ (R&U5)
- RNAse H (von RT) schneidet den abgelesenen vRNA-Teil weg (5’-R-U5)
- Bindung von neuem cDNA-R an 3’R der vRNA
- Elongation 3’-5’ (da 5’R-U5 weg sind nur bis inklusive PBS)
- RNAse H baut alles ab außer dem Stück komplementär zu PP -> neuer Primer
- Elongation 3’-5’ U3-R-U5-PBS
- Bindung dieses Stückes an PBS der cDNA, fungiert als Primer
- Elongation 3’-5’ von beiden Strängen!
- am Ende dsDNA 5’-U3 - R - U5 - PBS - gag - pol - env - PP - U3 - R - U5-3’
- demnach hat man zu Beginn die Promotorqsequenz (U3), von R bis R wird abgelesen, dann poly-Adenylierungssignal
Integration
Integrase verursacht Doppelstrangbruch 5 Basen voneinander entfernt
Insertion des HIV-Genoms
Repair des Strangs durch Wirtszellen-Enzyme
genereller Ablauf von HIV in Zelle
Membranfusion Entfernung der Proteinhülle Reverse TK im Cytoplasma Transport in Zellkern Integration in Wirt-DNA (Provirus) Transkription Translation - wenn genug Protein vorhanden ist wird die vRNA von ihnen gecoated sodass sie nicht mehr TL werden kann Anreicherung der Membranproteine in Zellmembran Assemblierung des Virus Freisetzung Reifung durch Protease
Arten von Virustatika gegen HIV
Co-Rezeptor Antagonisten Fusionsinhibitoren NRTIs (nukleosidische RT Inhibitoren) NNRTIs (nicht-nukleosidische RT Inhibitoren) Integraseinhibitoren PI (Protease Inhibitoren)
Kombinationstherapie (mind. 3) essentiell um Resistenzen zu vermeiden!
Initialbehandlung HIV
2 NRTI und Integrasehemmer
Maraviroc
Corezeptor-Antagonist gegen CCR5
Inhibiert dadurch viral entry
CXCR4-nutzende HIV sind resistent! -> molekulare Tropismus-Testung (welcher Corezeptor wird verwendet?)
gut verträglich, als 2. line + OB zugelassen
Fuzeon
Fusionsinhibitor
Bindung von gp41
nur als salvage therapy + OB verwendet (wenn gegen alles andere resistent)
UAW = Lokalreaktion an Injektionsstelle (s.c.)
Nukes/NRTIs
Wirkungsweise, Auswirkungen, Arten, UAWs
Kompetition mit natürlichen Nukleosiden um HIV RT
-> modifizierte Ribose verursacht Kettenabbruch bei TK
Aktivierung durch zelluläre Kinase
zelluläre Pol ist resistent, RT und mitochondriale Pol wird gehemmt
Thymidin Analoga: AZT + D4T
Cytidin Analoga: FTC + 3TC
keine Kombination von Analoga zum gleichen Nukleosid
UAWs: Myelotoxisch, Polyneuropathie, Pankreatitis, mitochondriale Tox, Hypersensitivität
