Es wurden die frühen Reproduktionsschritte vom Schnupfenvirus (Humanes Rhinovirus Typ 14, HRV-14) mit der Fragestellung untersucht, inwieweit der Virusrezeptor allein die Infektion von Zellen determiniert. Dazu wurden BHK- Zellen eingesetzt, die durch den fehlenden Virusrezeptor Intercellular Adhesion Molecule 1 (ICAM 1) nicht in der Lage sind, mit HRV-14 infiziert zu werden. Als infizierbare Zellen dienten ICAM-1-tragende und für HRV-14 empfängliche HeLa-Zellen. Zur Klärung der Frage, ob der Virusrezeptor allein für eine Infektion einer Zelle verantwortlich ist, wurden nichtinfizierbare BHK-Zellen mit dem Virusrezeptor ICAM 1 transfiziert (BHK-ICAM 1-Zellen). Für HeLa-Zellen konnte gezeigt werden, dass HRV-14 über die Vermittlung von ICAM 1 als Virusrezeptor in ?clathrin coated? Vesikel aufgenommen wird, und es anschließend über einen pH-abhängigen Schritt zum Uncoating des Virus mit Freisetzung der viralen RNA für die nachfolgende Translation und Neusynthese viraler RNA kommt. Die Neusynthese reifer Rhinoviren wurde transmissionselektronenmikroskopisch und durch Bestimmung infektiöser Virusnachkommenschaft belegt. Anders verlief die HRV-14 Infektion bei BHK-ICAM 1-Zellen. Es war zwar eine transmissionselektronenmikroskopisch nachgewiesene, rezeptorvermittelte Virusaufnahme zu beobachten, jedoch konnte im weiteren Verlauf der Reproduktion weder eine Neu-synthese von viraler RNA und viralen Proteinen noch von reifen Rhinoviren nachgewiesen werden. Bei BHK-ICAM 1-Zellen wurde die Ausbildung intrazellulärer, lan-ger schlauchförmiger, virushaltiger Membransysteme beobachtet. ICAM 1 war als virusspezifischer Rezeptor auf BHK-ICAM 1-Zellen funktionell aktiv, wie durch eine produktive Infektion mit Coxsackievirus A21, das ebenfalls ICAM 1 als Virusrezeptor besitzt, gezeigt werden konnte. Die Ergebnisse erlauben den Schluss, dass in BHK-ICAM 1-Zellen eine Blockade im Reproduktionszyklus von HRV-14 vorliegt. Diese Blockade im Reproduktionszyklus erfolgt nach der Virusadsorption bei oder kurz nach dem Uncoating. Es bleibt zu klä-ren, ob die Blockade auf der Ebene der Initiation der viralen Translation oder viralen Transkription liegt.
It is generally accepted that virus receptors are the main determinants for permissiveness as shown for poliovirus by Holland and Mc Laren nearly for forty years. The early steps of reproduction of human rhinovirus type 14 (HRV 14) were studied to what ex-tent the virus receptor ICAM-1 alone determinates the infection of cells. BHK cells that lacks the virus receptor intercellular adhesion molecule 1 (ICAM 1) were not suscepti-ble by HRV-14. As permissive cells HeLa cells were used. To study the influence of the virus receptor about the susceptibility of cells BHK cells were transfected with ICAM-1 (BHK-ICAM-1 cells). I could show for HeLa cells that HRV-14 is internalized via coated pits and coated vesicles by receptor-mediated endocytosis. A pH-dependent entry mechanism could by demonstrated by exploiting the action of monensin as an ionophore which raises the pH in the acidic endosomes and lysosomes. The progeny of new rhinoviruses was detected by transmission electron microscopy and the measure of infectious virus by plaque titration. Differently, the HRV-14 infection proceeded at BHK-ICAM 1-cells. In contrast to HeLa cells virus internalization into BHK-ICAM-1 cells were receptor mediated, too. But nei-ther a synthesis of viral RNA nor a production of infectious rhinoviruses was detected. Long chains of virus particles were located in membrane tubes. Virus particles were lined up in these channels like pearls on a string, but did not induce a productive infec-tion. ICAM-1 acts as a functional virus receptor on the transfected cells as shown in infection experiments with coxsackievirus A21. This virus, as HRV-14, utilizes ICAM-1 as its receptor. Coxsackievirus A21 replicated in BHK-ICAM-1 cells in titers similar to those of HeLa cells. These results suggest that ICAM-1 was not sufficient to render transfected BHK cells permissive to HRV-14. The replication of HRV-14 in BHK- ICAM-1 cells was blocked directly during its uncoating or shortly after. It is not clearly if the blockade is localizing at the step of the initiation of viral translation or the step of the initiation of viral transcription.
