Wissenschaftler des European Molecular Biology Laboratory in Hamburg, des Leibniz-Instituts für Molekulare Pharmakologie Berlin, der Charité und des Centre for Structural Systems Biology haben erstmals detailliert kartiert, wie das Influenza-A-Virus die Proteinfunktionsnetze menschlicher Zellen im Inneren intakter Infektionsherde umstrukturiert. Die Ergebnisse wurden kürzlich in der Fachzeitschrift Nature Microbiology veröffentlicht und markieren einen methodischen Durchbruch in der Strukturbiologie und Virologie. Bisherige Untersuchungen zur Analyse von Wirt-Virus-Interaktionen basierten auf biochemischen Aufschlusstechniken, die das Zerlegen der Zellen erforderten. Dies führte häufig zu künstlichen Proteinbindungen und zum Verlust instabiler oder locationspezifischer Kontakte. Um dieses Defizit zu beheben, kombinierten das Forschungsteam um Jan Kosinski und Boris Bogdanow eine spezialisierte Variante der Quervernetzungs-Massenspektrometrie mit computergestützten Modellierungen. Die XL-Methode fängt Protein-Protein-Kontakte direkt in unbehandelten, infizierten Zellen ein und liefert gleichzeitig räumliche Distanzdaten. Diese experimentellen Messwerte wurden direkt in einen modifizierten AlphaFold-Algorithmus eingespeist, der so die präzise Vorhersage der molekulareren Passform zwischen viralen und menschlichen Proteinen ermöglichte. Die Analyse entschlüsselte zwei zentrale Strategien, mit denen das Virus zelluläre Abläufe kapert. Erstens nutzt das Virus das virale Hüllprotein Hämagglutinin, das während seiner Reifung durch das intrazelluläre Transport- und Modifikationssystem auf spezifische Wirtsproteine trifft. Diese unterstützen die korrekte Faltung und den weiteren Transport des Virusproteins. Zweitens induziert die Infektion eine gezielte Auflösung von Paraspeckeln, kleinen Kompartimenten im Zellkern. Dabei werden gebundene RNA-Proteine freigesetzt, die das Virus für die eigene Replikation nutzt. Gleichzeitig schwächt die Destruktion dieser Strukturen wahrscheinlich zelluläre Stress- und antivirale Abwehrmechanismen. Die entwickelte Mapping-in-Context-Methodik liefert ein hochauflösendes Bild der Infektionsdynamik in ihrem natürlichen physiologischen Umfeld. Sie überwindet die künstlichen Verzerrungen früherer Extraktionsverfahren und etabliert einen standardisierbaren Workflow für die Strukturaufklärung von Wirt-Erreger-Komplexen. Die Autoren betonen, dass die Identifikation direkter Kontaktstellen und strukturell zugänglicher Schnittstellen konkrete Ansatzpunkte für die Entwicklung neuer antiviraler Wirkstoffe und modifizierbarer Impfstoffkandidaten bietet. Das Forschungsteam plant zudem, das Verfahren auf pandemisch relevante Stämme wie das Aviäre Influenzavirus H5N1 zu übertragen, um deren Wirtsfaktoren und Replikationsnetzwerke bereits im Präventionsstadium zu charakterisieren. Dieser Ansatz könnte die Reaktionszeiten auf künftige virale Ausbrüche signifikant verkürzen.