eigenschaften tierischer virusarten, untersucht an...

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This work has been digitalized and published in 2013 by Verlag Zeitschrift für Naturforschung in cooperation with the Max Planck Society for the Advancement of Science under a Creative Commons Attribution 4.0 International License. Dieses Werk wurde im Jahr 2013 vom Verlag Zeitschrift für Naturforschung in Zusammenarbeit mit der Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften e.V. digitalisiert und unter folgender Lizenz veröffentlicht: Creative Commons Namensnennung 4.0 Lizenz. Eigenschaften tierischer Virusarten, untersucht an den Geflügelpestviren als Modell III. Mitteilung: Weitere Untersuchungen über die physikochemischen und morphologischen Eigenschaften der Geflügelpestviren Von WEHNER SCHÄFER, KLAUS MÜNK und OTTO ARMBRUSTER Aus dem Max-Planck-Institut für Biochemie, Abt. Virusforschung, Tübingen (Z. Naturforsdig. 7 b, 29—33 [1952]; eingegangen am 13. November 1951) Physikochemisch reine Viruspräparate der klassischen Geflügelpest lassen sich durch fraktio- nierte Zentrifugierung und anschließende präparative Elektrophorese gewinnen. Nach Ultra- zentrifugations- und Diffusionsmessungen mit derartigen Präparaten muß das Virus in 0,09-m. NaCl, 0,01-m. Phosphatpuffer-Lösung annähernd kugelförmig sein und bei einem Partikel- gewicht von 150 10 6 einen mittleren Durchmesser von 70 m/u besitzen. Elektronenoptische Untersuchungen bestätigten diesen Befund. Durch fraktionierte Zentrifugierung erhaltene Viruskonzentrate der atypischen Geflügelpest konnten elektrophoretisch nicht weiter gereinigt werden. D ie physikalischen Konstanten des klassischen (K.P.) und atypischen (A.P.) Geflügepestvirus wurden unter Verwendung gereinigter Konzentrate, die durch fraktionierte Ultrazentrifugation gewon- nen wurden, bestimmt 1,2 . Durch serologische Unter- suchung derartiger Konzentrate mit hochwirksamen Antiseren von Kaninchen ließ sich inzwischen fest- stellen, daß sie noch einen hohen Prozentsatz eines normalen Wirtsproteins enthalten 3 . Wir versuchten, diese normale Komponente u. a. durch präparative Elektrophorese aus unseren Kon- zentraten zu entfernen. Dabei gelang es, die Virus- teilchen der K.P., nicht aber die der A.P. weiter zu reinigen. In der vorliegenden Arbeit wird über die elektro- phoretischen Untersuchungen mit beiden Geflügel- pestviren berichtet. Bei der K.P. wird außerdem näher auf das physikalische Verhalten des elektro- phoretisch gereinigten Virus eingegangen. Material und Methoden a) G e w i n n u n g des Virusmaterials und biologische Teste Die Untersuchungen wurden wiederum mit den Virus- stämmen „Rostock" (K.P.) und „Italien" (A.P.) durdi- geführt. Die Gewinnung der Viruskonzentrate aus in- fektiöser Eiflüssigkeit sowie die Auswertungen im Prä- zipitations-, Komplementbindungs-, Hämagglutinations- 1 W. S c h ä f e r u. G. S c h r a m m , Z. Naturforschg. 5 b, 91 [1950]. 2 W. S c h ä f e r , G. S c h r a m m u. E. T r a u b , Z. Naturforschg. 4 b, 157 [1949]. (H.A.) und Infektiositätstest wurden früher ausführlich beschrieben 1 » 2 » 3 ' 4 . An dieser Stelle soll deshalb nur in- soweit auf die genannten Methoden eingegangen wer- den, als sie für die besonderen Versuchsbedingungen ab- geändert wurden. Für die Anreicherung zentrifugierten wir das K.P.- Virus 1 Stde. bei 27000 g aus dem Ausgangsmaterial aus und reinigten es nach Lösung der Sedimente durch kurze niedertourige Zentrifugation. Bei einem Teil der Präpa- rate begnügten wir uns mit einem weiteren Ausschleudern bei 17 000 g und anschließender kurzer Reinigung mit ge- ringer Zentrifugalkraft (2-mal ultrazentrifugiert). Ein an- derer Teil wurde durch nachfolgendes Ausschleudern bei 13000 g nochmals gewaschen (3-mal ultrazentrifugiert). Das A.P.-Virus reinigten und konzentrierten wir durch 3-malige Ultrazentrifugation bei 13000 g. Die unlös- lichen Bestandteile wurden hier ebenfalls durch nieder- tourige Zentrifugation entfernt. Beide Viren wurden in 0,9-proz. gepufferter NaCl-Lösung (pH 7,2) aufgenommen. Zur Austestung der Infektiosität verdünnten wir das Virusmaterial nach Potenzen von 10 und impften je Ver- dünnung 10 bzw. in einem Falle 5 Eier. Die Berechnung der 50%-Endpunkte erfolgte nach R e e d und M u e n c h 5 . b) P h y s i k a l i s c h e Untersuchungen Die elektrophoretisdien Untersuchungen wurden in Apparaturen nach T i s e 1 i u s durchgeführt, von denen eine größere Zelle 11 ccm, eine kleinere 2 ccm Unter- suchungsmaterial erforderte. Als Ausgangsmaterial benutzten wir die durch fraktio- nierte Ultrazentrifugation gewonnenen Viruskonzentrate. Für die Herstellung von 11 ccm Viruskonzentrat wurde 3 K. M ü n k u. W. S c h ä f e r , Z. Naturforschg. 6b, 372 [1951] 4 W. S c h ä f e r , Z. Naturforschg. 6b, 207 [1951]. 5 L. J. R e e d u. H. M u e n c h , Amer. J. Hyg. 27, 493 [1938].

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Page 1: Eigenschaften tierischer Virusarten, untersucht an …zfn.mpdl.mpg.de/data/Reihe_B/7/ZNB-1952-7b-0029.pdfNaCl, 0,01-m. Phosphatpuffer-Lösung annähernd kugelförmig sein und bei einem

This work has been digitalized and published in 2013 by Verlag Zeitschrift für Naturforschung in cooperation with the Max Planck Society for the Advancement of Science under a Creative Commons Attribution4.0 International License.

Dieses Werk wurde im Jahr 2013 vom Verlag Zeitschrift für Naturforschungin Zusammenarbeit mit der Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung derWissenschaften e.V. digitalisiert und unter folgender Lizenz veröffentlicht:Creative Commons Namensnennung 4.0 Lizenz.

Eigenschaften tierischer Virusarten, untersucht an den Geflügelpestviren als Modell

III. Mitteilung: Weitere Untersuchungen über die physikochemischen und morphologischen Eigenschaften der Geflügelpestviren

V o n W E H N E R SCHÄFER, KLAUS MÜNK u n d O T T O ARMBRUSTER

Aus dem Max-Planck-Institut für Biochemie, Abt. Virusforschung, Tübingen (Z. Naturforsdig. 7 b, 29—33 [1952]; eingegangen am 13. November 1951)

Physikochemisch reine Viruspräparate der klassischen Geflügelpest lassen sich durch fraktio-nierte Zentrifugierung und anschließende präparative Elektrophorese gewinnen. Nach Ultra-zentrifugations- und Diffusionsmessungen mit derartigen Präparaten muß das Virus in 0,09-m. NaCl, 0,01-m. Phosphatpuffer-Lösung annähernd kugelförmig sein und bei einem Partikel-gewicht von 150 • 106 einen mittleren Durchmesser von 70 m/u besitzen. Elektronenoptische Untersuchungen bestätigten diesen Befund.

Durch fraktionierte Zentrifugierung erhaltene Viruskonzentrate der atypischen Geflügelpest konnten elektrophoretisch nicht weiter gereinigt werden.

Die physikalischen Konstanten des klassischen (K.P.) und atypischen (A.P.) Geflügepestvirus

wurden unter Verwendung gereinigter Konzentrate, die durch fraktionierte Ultrazentrifugation gewon-nen wurden, bestimmt1 , 2 . Durch serologische Unter-suchung derartiger Konzentrate mit hochwirksamen Antiseren von Kaninchen ließ sich inzwischen fest-stellen, daß sie noch einen hohen Prozentsatz eines normalen Wirtsproteins enthalten3.

Wir versuchten, diese normale Komponente u. a. durch präparative Elektrophorese aus unseren Kon-zentraten zu entfernen. Dabei gelang es, die Virus-teilchen der K.P., nicht aber die der A.P. weiter zu reinigen.

In der vorliegenden Arbeit wird über die elektro-phoretischen Untersuchungen mit beiden Geflügel-pestviren berichtet. Bei der K.P. wird außerdem näher auf das physikalische Verhalten des elektro-phoretisch gereinigten Virus eingegangen.

M a t e r i a l u n d M e t h o d e n

a) G e w i n n u n g d e s V i r u s m a t e r i a l s u n d b i o l o g i s c h e T e s t e

Die Untersuchungen wurden wiederum mit den Virus-stämmen „Rostock" (K.P.) und „Italien" (A.P.) durdi-geführt. Die Gewinnung der Viruskonzentrate aus in-fektiöser Eiflüssigkeit sowie die Auswertungen im Prä-zipitations-, Komplementbindungs-, Hämagglutinations-

1 W. S c h ä f e r u. G. S c h r a m m , Z. Naturforschg. 5 b, 91 [1950].

2 W. S c h ä f e r , G. S c h r a m m u. E. T r a u b , Z. Naturforschg. 4 b, 157 [1949].

(H.A.) und Infektiositätstest wurden früher ausführlich beschrieben1»2»3'4. An dieser Stelle soll deshalb nur in-soweit auf die genannten Methoden eingegangen wer-den, als sie für die besonderen Versuchsbedingungen ab-geändert wurden.

Für die Anreicherung zentrifugierten wir das K.P.-Virus 1 Stde. bei 27000 g aus dem Ausgangsmaterial aus und reinigten es nach Lösung der Sedimente durch kurze niedertourige Zentrifugation. Bei einem Teil der Präpa-rate begnügten wir uns mit einem weiteren Ausschleudern bei 17 000 g und anschließender kurzer Reinigung mit ge-ringer Zentrifugalkraft (2-mal ultrazentrifugiert). Ein an-derer Teil wurde durch nachfolgendes Ausschleudern bei 13000 g nochmals gewaschen (3-mal ultrazentrifugiert). Das A.P.-Virus reinigten und konzentrierten wir durch 3-malige Ultrazentrifugation bei 13000 g. Die unlös-lichen Bestandteile wurden hier ebenfalls durch nieder-tourige Zentrifugation entfernt. Beide Viren wurden in 0,9-proz. gepufferter NaCl-Lösung (pH 7,2) aufgenommen.

Zur Austestung der Infektiosität verdünnten wir das Virusmaterial nach Potenzen von 10 und impften je Ver-dünnung 10 bzw. in einem Falle 5 Eier. Die Berechnung der 50%-Endpunkte erfolgte nach R e e d und M u e n c h 5 .

b) P h y s i k a l i s c h e U n t e r s u c h u n g e n Die elektrophoretisdien Untersuchungen wurden in

Apparaturen nach T i s e 1 i u s durchgeführt, von denen eine größere Zelle 11 ccm, eine kleinere 2 ccm Unter-suchungsmaterial erforderte.

Als Ausgangsmaterial benutzten wir die durch fraktio-nierte Ultrazentrifugation gewonnenen Viruskonzentrate. Für die Herstellung von 11 ccm Viruskonzentrat wurde

3 K. M ü n k u. W. S c h ä f e r , Z. Naturforschg. 6b, 372 [1951]

4 W. S c h ä f e r , Z. Naturforschg. 6b, 207 [1951]. 5 L. J. R e e d u. H. M u e n c h , Amer. J. Hyg. 27,

493 [1938].

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bei der A.P. die Eiflüssigkeit von 200—300 Eiern, bei der K.P. von 300—400 Eiern benötigt. Die Viruskonzentrate wurden 48 Stdn. bei + 4° C gegen 2 l Pufferlösung dialy-siert. Der Puffer bestand aus 0,01-m. Phosphat (pu ~ 7,0) und wurde durch Zugabe von NaCl auf eine Ionenstärke von ~ 0,1 gebracht (NaCl-Gehalt der Lösung etwa 0,5%). Wir arbeiteten mit einer Feldstärke von 1,5 bzw. 3,1 Volt cm—1. Die Versuche liefen teilweise bis zu 7 Stunden. Wegen Materialmangels konnten elektro-phoretische Untersuchungen bei verschiedenem pu nicht durchgeführt werden. Bestimmungen der isoelektrischen Punkte waren deshalb nicht möglidi.

Zur Sichtbarmachung der Gradienten bedienten wir uns einer modifizierten Methode nach P h i l p o t - S v e n s -s o n 6. Die Größe der untersuchten Teilchen bedingt eine so starke Streuung des Lidites, daß bei den verwandten höher konzentrierten Präparaten eine für die photogra-phische Aufnahme ausreichende Durchstrahlung nicht in allen Fällen möglich war. Beim K.P.-Virus konnte die an der kathodischen Seite zurückbleibende, langsamer wan-dernde Virusfraktion meist eindeutig optisch erfaßt wer-den, während von der schneller wandernden Kompo-nente nur der ansteigende Gradientenschenkel sichtbar zu machen war. Eine Bestimmung des Mengenverhältnisses der beiden elektrophoretisch getrennt wandernden Kom-ponenten war wegen dieser Beobachtungsschwierigkeiten nicht möglich.

Für präparative Zwecke wurden bei der K.P. die beiden verschieden schnell wandernden Komponenten durch Kom-pensation so weit voneinander getrennt, daß die lang-samere in reiner Form im oberen kathodischen (K'l), die schnellere im oberen anodischen (A/l) Zellenschenkel sich befand. Nach Verschieben der Zellsegmente wurden die einzelnen Fraktionen getrennt abpipettiert.

Die Technik der B e s t i m m u n g v o n s20 u n d D20 wurde in früheren Arbeiten angegeben1-2.

c) E l e k t r o n e n o p t i s c h e U n t e r s u c h u n g e n

Für die elektronenoptischen Untersuchungen benutzten wir das elektrostatische Gerät der Firma AEG-Zeiß, das mit einer Strahlspannung von 40—60 kV arbeitet. Das Untersuchungsmaterial wurde teils in der früher beschrie-benen1-2 Weise präpariert, teils aber auch vor dem end-gültigen Auftrocknen auf die Kollodiumfolie mit Osmium-säure fixiert. Dabei ließen wir in einem geschlossenen Be-hälter 4 Min. lang Osmiumsäuredämpfe einer 2,5-proz. 0s04-Lösung auf den auf dem Objektträger liegenden Präparatentropfen einwirken. Die Objektträgeroberfläche wurde anschließend 3-mal mit je einem Tropfen destil-liertem Wasser gewaschen. Die Bedampfung erfolgte mit Palladium unter einem Winkel von 25°.

E r g e b n i s s e

1. K l a s s i s c h e G e f l ü g e l p e s t

a) Elektrophoretische Untersuchungen

Von der K.P. wurden 5 Viruskonzentrate mit einem N-Gehalt von 0,2 — > 1,0 mg/ccm elektrophoretisch untersucht. Dabei wurden in sämtlichen Präparaten

2 mit verschiedener Geschwindigkeit wandernde Komponenten festgestellt (Abb. 1). Die mittleren Wanderungsgeschwindigkeiten betrugen:

Für das langsamer wandernde Material (K,/l):

— 4,5 ± 0,08* • 10~5 cm2 • Volt"1 • sec"1 ;

für das schneller wandernde Material (A/l):

— 7,2 ± 0,4* • 10~5 cm2 • Volt"1 • sec"1 .

Die beiden Komponenten K/1 und A/l wurden prä-parativ getrennt und zusammen mit dem Ausgangs-material serologisch untersucht. Außerdem wurden das H.A.- und Infektionsvermögen verschiedener Fraktionen geprüft.

Über die serologischen Versuche berichteten bereits S c h ä f e r 4 sowie M ü n k und S c h ä f e r 3 . Die Fraktion K/1 zeichnete sich danach gegenüber A/l

Abb. 1. Elektrophoresediagramm eines K.P.-Konzentrates absteigender Schenkel. Beweglichkeit der langsam wan-dernden Komponente —4,5-10—5 cm2 Volt—1 sec—1 bei pH7,l, Ionenstärke 0,11. I: 31, II: 55Min.Wanderungszeit.

und dem durch Ultrazentrifugation gewonnenen Ausgangsmaterial durch einen geringeren Gehalt an normalem Protein aus Eiflüssigkeit aus; die relativ größte Menge von serologisch nachweisbarem Wirts-protein enthielt A/l. In der Komplementbindung zeigte die Fraktion K/1 die höchste antigene Wirk-samkeit.

Für eine positive H.A.-Reaktion wurden von K/1 0,0042 ± 0,001* y N, von dem 3-mal ultrazentri-fugierten Ausgangsmaterial 0,013 ± 0,002* y N und von A/l 0,055 ± 0,02* y N im Mittel benötigt. 10—14 4 7 g N des K/l-Materials reichten aus, um 5 0 % der mit dieser Dosis infizierten Hühnerembryonen zu töten. Von A/l war hierzu etwa die 10-fache N-Menge erforderlich. Bei der Bewertung der minimal-letalen Dosis ist zu berücksichtigen, daß von der Gewin-nung des Virusmaterials bis zur Austestung seiner Infektiosität etwa 5—6 Tage vergingen. In dieser Zeit kann die Infektionsaktivität von K.P.-Virus-lösungen erfahrungsgemäß 1 erheblich zurückgehen.

Nach den beschriebenen Testen besitzt die elektro-

6 O. A r m b r u s t e r , W. K o s s e i u. K. S t r o h -m a i e r , Z. Naturforsdig. 6a, 510 [1951].

* Mittlerer Fehler des Mittelwertes.

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Versuchs-Nr.

Durch fraktionierte Ultrazentri-fugation gereinigte Präparate

Aufarbeitung, Zahl der

Ultrazentri-fugationen

mgN/ccm «20 S

Anschließend durch Elektrophorese gereinigte Präparate

mgN/ccm S20 S

D20 • 10-7

cm2/sec Partikel-gewicht

• 106

Durch-messer

ma flfo

KP/Qu

KP/5

KP/6

KP/8

KP/9

KP/10

3 X

3 X

2 X

2 X

2 X

2 X

0,26

0,24

0,2

0,38

1,0

682

683

638 '265

0,04

0,075 s

0,077

0,1 0,062

0,4 0,2 0,1

754

750

743 737

726 729 720

0,42

0,397

0,483

0,525

177

145

132

74,6

68,8

67,8

1,4

1,26

1,2

Mittelwerte: 737 ± 5 0,456 151 70,4 1,29

Werte aus früheren Messungen mit nicht elektrophoretisch gereinigtem Material: 685 0,146 403 98,0 3,0

Physikalische Konstanten des K.P.-Virus in 0,09-m. NaCl, 0,01-m. Phosphatpuffer-Lösung.

phoretisch abgetrennte Fraktion K/1 — bezogen auf den N-Gehalt — die höchste virusspezifische bio-logische Wirksamkeit. Sie muß deshalb das Virus in der reinsten Form enthalten. Das in ihr noch serolo-gisch nachzuweisende Wirtsprotein war bisher nicht von den Virusteilchen abzutrennen3. Die Fraktion A/l enthält dagegen neben wenigen biologisch akti-ven Viruseinheiten vor allem normales Protein der Eiflüssigkeit.

b) Sedimentations- und Diffusionsmessungen

Die elektrophoretisch gereinigten Konzentrate (K/1) zeigten bei der Untersuchung in der analytischen Ultrazentrifuge nur einen einzigen, allerdings ver-hältnismäßig breiten Gradienten mit einer Sedimen-tationskonstante S2Q — 737 ± 5 S (Abb. 2). Es wurde keine Abhängigkeit der Sedimentationskonstanten von der Proteinkonzentration beobachtet (Tabelle). In den nicht elektrophoretisch gereinigten Viruspräpa-raten findet man neben einer Hauptkomponente mit s2o (c = 0) = 685 S vereinzelt auch einen Gradienten mit «2o ~ 270 S D i e Sedimentationsgeschwindig-keit der Hauptkomponente war bei den unreinen

Viruspräparaten stark von der Konzentration abhän-gig. Der neu gefundene Wert von 737 S liegt durch-aus innerhalb der Schwankungsbreite der früheren Messungen, die wegen der notwendigen Extrapola-tion auf c — 0 unsicher waren.

Durch die elektrophoretische Reinigung der Virus-konzentrate wird aus ihnen offensichtlich ein Stoff

Z [mm]

t

0,30

0,20

0,W

0

Abb. 2. Sedimentationsgradient eines elektrophoretisch ge-reinigten K.P.-Virus. S20 = 726 S. Lösungsmittel: 0,09-m. NaCl, 0,01-m. Phosphatpuffer. N-Gehalt der Lösung: 0,4 mg/cm3. Drehzahl: 10000 U/'min, Skalenabstand: 5cm.

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entfernt, der die Sinkgeschwindigkeit des Virus-proteins beeinflußt. Eindeutig nachgewiesen wurde dies durch einen Versuch, bei dem ein Viruspräparat mit dem elektrophoretisch abgetrennten Begleit-protein (Fraktion A/l) vermischt wurde. In der Mischung ergab sich s20 — 521 S, während das reine Virusprotein unter vergleichbaren Bedingungen eine Sedimentationskonstante von 754 S besaß.

In gleicher Weise wie bei der Sedimentations-geschwindigkeit ist auch ein Einfluß der Beimengun-gen auf die Diffusionsgeschwindigkeit der Virus-teilchen zu erwarten. In der Tat wurde für das elektrophoretisch gereinigte Virus eine mittlere Dif-fusionskonstante D20 = 0,456 • 10~7 cm2/sec gefun-den, während bei dem nur durch fraktionierte Ultra-zentrifugierung gewonnenen Virusmaterial früher ein Wert von 0,146-10— 7 cm2/sec ermittelt wurde.

Aus diesen neu bestimmten Werten von s20 und D2 0 berechnet sich unter Verwendung von 0,74 für das spezifische Volumen (V0) ein mittleres Teilchen-gewicht von 151 • 106 für das K.P.-Virus in 0,1-ionaler NaCl-Lösung. Dies entspricht einem Durchmesser von 70 m,a, falls man eine kompakte Kugelform an-nimmt. Das Reibungsverhältnis f / f 0 beträgt 1,29. Die Abweichung von 1 würde unter Vernachlässigung der Hydratation einem Achsenverhältnis von 1:6 entspre-chen. Wahrscheinlich beruht aber die Erhöhung des Reibungsfaktors lediglich auf der Hydratation des Partikels. Hierfür sprechen Erfahrungen an anderen Viren. So wird z .B . beim Bushy-Stunt-Virus7>8 ein fast gleich großer Reibungsfaktor von 1,27 gemessen, der dadurch zustande kommt, daß das annähernd kugelförmige Virus von einer Hydrathülle umgeben ist, die 7 6 % des Trockengewichtes ausmacht. Bei un-seren durch Elektrophorese gereinigten Viruspräpa-raten ergibt sich eine wesentlich bessere Überein-stimmung zwischen den Ergebnissen der Svedberg-Methodik und den elektronenoptischen Untersuchun-gen als bei den früheren Messungen an nicht elektro-phoretisch gereinigten Viruskonzentraten. Das damals gefundene hohe Reibungsverhältnis von 3,0 war mit der elektronenoptisch beobachteten Kugelform in kei-ner Weise zu vereinbaren, auch nicht unter Berück-sichtigung der Hydrathülle.

c) Elektronenoptische Untersuchungen

Die elektronenmikroskopischen Untersuchungen be-stätigen zunächst den Erfolg der elektrophoretischen Reinigung. Man sieht auf den Abbildungen fast nur

7 H. N e u r a t h u. G. R. C o o p e r , J. biol. Che-mistry 135,. 455 [1940].

scharf begrenzte, kugelförmige Teilchen. Die Kugel-form tritt klar zutage, wenn man die Teilchen vor dem Auftrocknen auf die Folie mit Osmiumsäure fixiert (Abb. 3*) . Ohne Fixation erhält man zumeist abgeflachte runde Scheibchen (Abb. 4*) . Der Teilchen-durchmesser ergibt sich am sichersten aus unbedampf-ten Aufnahmen, da dabei Fehler durch die Dicke der aufgedampften Schicht vermieden werden. Es wurde hier aus 30 Messungen ein mittlerer Durchmesser von 72 ± 1,3 m/u gefunden. Bei den . früheren elek-tronenoptischen Aufnahmen hatte sich ein Durchmes-ser von 81 mii ergeben. Der Unterschied kann durch einen verschiedenen Abflachungsgrad der Teilchen bedingt sein.

2. A t y p i s c h e G e f l ü g e l p e s t

Die durch fraktionierte Ultrazentrifugation gewon-nenen Viruskonzentrate der atypischen Geflügelpest

Abb. 5. Elektrophoresediagramm eines A.P.-Konzentrates absteigender Schenkel.

Beweglichkeit —4,5-10—5 cm2 Volt—i sec—i bei pH 6,9, Ionenstärke 0,11. I: 93, II: 119 Min. Wanderungszeit.

zeigten in der Elektrophorese bei unserer Versuchs-anordnung, ebenso wie in der analytischen Ultra-zentrifuge, nur einen Gradienten, der dem Virus-protein entsprechen muß (Abb. 5). Seine mittlere elektrophoretische Wanderungsgeschwindigkeit be-trug ~ —4,5-10 — 5 cm2 V o l t - 1 s e c - 1 . Untersucht wur-den 2 Viruskonzentrate mit einem N-Gehalt von 0,42 und 0,44 mg/ccm.

B e s p r e c h u n g d e r E r g e b n i s s e

Durch fraktionierte Ultrazentrifugation gewonnene Viruskonzentrate der K.P. lassen sich durch präpa-rative Elektrophorese weiter reinigen. Das elektro-phoretisch abgetrennte und danach physikochemisch reine Virus, das sich auf Grund serologischer Ver-suche aus virusspezifischem und Wirtsprotein zusam-mensetzt3, ist in 0,5-proz. gepufferter NaCl-Lösung eine Kugel von durchschnittlich 70 m/u Durchmesser und einem mittleren Partikelgewicht von 150 • 106. Dieser Befund ergibt sich übereinstimmend aus

8 R . M a r k h a m , K. M. S m i t h u. D. L e a , Para-sitology 34, 315 [1942].

* Abb. 3 u. 4, s.Tafel, S. 40 a.

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den physikalischen und elektronenoptischen Unter-suchungen.

Wir konnten feststellen, daß durch die präparative Elektrophorese eine Substanz aus den durch Ultra-zentrifugation gewonnenen Viruskonzentraten ent-fernt wird, die die Sedimentation und Diffusion der Virusteilchen und damit den für diese aus s20 und D20 berechneten ///0-Wert beeinflußt. Die betreffende Substanz wurde serologisch als ein normales Protein erkannt, wie es in der als Ausgangsmaterial für die Virusanreicherung benutzten infektiösen Eiflüssigkeit enthalten ist. Normales Protein aus Eiflüssigkeit wie-sen auch S t a n l e y und Mitarbeiter9 ,10 in ihren Influenza-Viruskonzentraten nach. Ihm kommen nach ihren Untersuchungen Sedimentationskonstanten zwi-schen 200 und 300 S zu. Diesen Werten entspricht Soq des langsamer sedimentierenden Materials (270 S), das wir vereinzelt in den höchstkonzentrierten, durch Ultrazentrifugation gewonnenen K.P.-Viruspräpara-ten finden konnten (s. S. 31). S t a n l e y und Mitarbb. stellten weiterhin fest, daß die normale Komponente über eine hohe Viskosität verfügt, durch die in Ge-mischen mit Virusprotein die Sinkgeschwindigkeit des letzteren verlangsamt wird. Die hohe Viskosität des noi malen Proteins müssen wir auch in unserem Falle für die Störung der Sedimentations- und Diffusions-messungen mit nicht elektrophoretisch gereinigten K.P.-Viruskonzentraten verantwortlich machen, die sich nach früheren Messungen ebenfalls als hoch vis-kos erwiesen.

9 M. A. L a u f f e r u. W. M. S t a n l e y , J. exp. Medicine 80, 535 [1944].

10 G. L. M i l l e r , M . A . L a u f f e r u. W. M. S t a n -ley , J. exp. Medicine 80, 553 [1944].

Die Frage, ob das K.P.-Virus in salzarmen Lösun-gen in kleinere Einheiten zerfällt1, konnte mit elektrophoretisch gereinigten Viruspräparaten wegen Materialmangels nicht nachgeprüft werden.

In den A.P.-Viruskonzentraten war, wiewohl wir sie ebenfalls aus infektiöser Eiflüssigkeit gewannen, neben den eigentlichen Virusteilchen elektrophore-tisch kein weiterer, davon abtrennbarer Bestandteil nachzuweisen. Das in ihnen enthaltene Wirtsprotein ist danach ausschließlich an die Virusteilchen gebun-den3 . Der Grund für dieses unterschiedliche Verhal-ten gegenüber den K.P.-Viruskonzentraten ist darin zu sehen, daß man bei der Ausschleuderung des A.P.-Virus infolge seiner Größe mit niedrigeren Zentri-fugalkräften auskommt. In derartigen Schwerefeldern sinkt das freie normale Protein nicht mit ab.

Unsere Untersuchungen zeigen, in welch hohem Maße Sedimentations- und Diffusionsmessungen durch Begleitsubstanzen, die bei dem K.P.-Virus meist nicht einmal durch die Ultrazentrifuge nachzuweisen waren, gestört werden können. Für die Bestimmung der Größe und Formverhältnisse von Viren durch Ultra-zentrifugation und Diffusion sind demnach nur solche Konzentrate geeignet, die sich in der Ultrazentrifuge elektronenoptisch und elektrophoretisch als einheit-lich erweisen.

Frau U. J o h n sowie den Herren P. G i e b 1 e r und G. B e r g e r sind wir für unermüdliche Mithilfe zu be-sonderem Dank verpflichtet.

Die Untersuchungen wurden durch Mittel gefördert, die das B u n d e s m i n i s t e r i u m f ü r E r n ä h r u n g , L a n d w i r t s c h a f t u n d F o r s t e n zur Verfügung stellte.

Die Beeinflussung des Ascitestumors der Maus durch PR8-Influenza-Virus V o n GUSTAV-ADOLF KAUSCHE, CHRISTOPH LANDSCHÜTZ* u n d R U D O L F S A U T H O F F *

Aus dem Institut für Virusforschung, Heidelberg (Direktor: Reg.-Rat Dr. G.-A. K a u s c h e ) (Z. Naturforschg. 7 b, 33—36 [1952]; eingegangen am 20. Oktober 1951)

Bei dem Ascitestumor der Maus wurde ein wachstumshemmender Einfluß des PR8-Influenza-Virus festgestellt. Dieser Effekt ist konzentrationsabhängig und läßt sich nur nach vorheriger Mischung von Tumorzellen und Virus erreichen.

Die Versuche über eine Interferenz zwischen dem Ascitestumor der Maus und dem PR 8-Influenza-

Virus wurden durch die Frage veranlaßt, ob ein Virus

1 D. J. B a u e r , Nature [London] 164, 767 [1949]. 2 Ch. L a n d s c h ü t z u. G.-A. K a u s c h e , Z. Krebs-

forschg. 57, 509 [1951],

innerhalb der Zelle an vorgebildeten fibrillären Struk-turen vermehrungsfähig ist1»2. Bei diesen Experi-menten fiel es auf, daß das Wachstum des Ascites-tumors der Maus bei Anwesenheit des Grippevirus

* Adresse: Biologisches Institut der Carlsberg-Stiftung, Kopenhagen.

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