Mechanistic role of ns2 protein in evasion of innate immune response by alphaviruses

ns2蛋白在甲病毒逃避先天免疫反应中的机制作用

基本信息

  • 批准号:
    10165475
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 60.36万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2017
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2017-06-16 至 2023-05-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Alphaviruses are an important group of human and animal pathogens that are widely distributed on all continents. Until recently, the importance of the Old World alphaviruses in global human health was strongly underestimated. However, recent outbreaks of chikungunya virus (CHIKV) in India, Italy, East Africa's coastal islands and most recently on the Caribbean islands, South and Central America, Oceania have highlighted the risk posed by this virus. Our previous studies have unambiguously demonstrated that the Old World alphaviruses employ their nonstructural protein nsP2 to re-direct the cellular transcription coupled repair pathway for degradation of the catalytic subunit of the DNA- dependent RNA polymerase II, RPB1, and thus, to completely inhibit cellular transcription. Within a few hours post infection, virus-induced transcriptional shutoff makes the cells incapable of initiating an antiviral response and leads to development of cytopathic effect. Thus, the Old World alphavirus nsP2 is the major determinant of pathogenesis at the molecular and cellular levels. We have also demonstrated that the transcription inhibitory functions of nsP2 are determined not by its proteolytic activity, but by the ability of this protein to function as a helicase, and by its S-adenosyl-L- methionine-dependent RNA methyltransferase-like (SAM-like) domain. Two specific aims of the proposed research plan are focused on i) mechanistic understanding of the nsP2 helicase domain function in stalling cellular DNA-dependent RNA polymerase II and ii) on identification of cellular proteins that interact with the SAM-like domain of nsP2. We will also define the mechanistic role of the interactions of the latter domain in transcription inhibition. In our preliminary studies, we have developed a set of CHIKV variants with mutated nsP2, which are incapable of interfering with development of the innate immune response to CHIKV replication. These irreversible mutations had no detectable effect on the rates of CHIKV replication in cells defective in type I IFN signaling, but are cleared from IFN-competent cells without development of cytopathic effect. Therefore, in the third specific aim, we intend to assess the potential of these nsP2 mutants to improve the safety of the currently available experimental vaccine CHIKV 181/25.
α病毒是一个重要的人和动物病原体的群体 分布在各大洲。直到最近,旧世界α病毒的重要性 在全球人类健康中,人类健康被大大低估。但是,最近的爆发 印度,意大利,东非的沿海岛屿和最近的Chikungunya病毒(Chikv) 在加勒比群岛,南美洲和中美洲,大洋洲强调了风险 由该病毒构成。我们以前的研究明确证明了 旧世界alphavirues使用其非结构蛋白NSP2重新指导细胞 转录耦合修复途径,以降解DNA-的催化亚基 依赖性RNA聚合酶II,RPB1,因此完全抑制细胞 转录。感染后几个小时内,病毒引起的转录关闭 使细胞无法发起抗病毒反应并导致发展 细胞病变作用。因此,旧世界α病毒NSP2是主要决定因素 分子和细胞水平的发病机理。我们还证明了 NSP2的转录抑制功能不是由其蛋白水解活性确定的,而是确定 通过该蛋白作为解旋酶的功能,以及其S-腺苷-l-的能力 蛋氨酸依赖性RNA甲基转移酶类(SAM样)结构域。两个具体 拟议的研究计划的目的是i)对 NSP2解旋酶结构域在停滞细胞DNA依赖性RNA聚合酶II中的功能 ii)鉴定与与Sam样结构域相互作用的细胞蛋白 NSP2。我们还将定义后一个域相互作用的机械作用 转录抑制。在我们的初步研究中,我们开发了一组CHIKV 具有突变NSP2的变体,无法干扰发展的发展 对CHIKV复制的先天免疫反应。这些不可逆的突变没有 在I型IFN中有缺陷的细胞中CHIKV复制速率的可检测作用 信号传导,但从IFN竞争细胞中清除而没有细胞病的发展 影响。因此,在第三个特定目的中,我们打算评估这些潜力 NSP2突变体以提高当前可用的实验疫苗的安全性 CHIKV 181/25。

项目成果

期刊论文数量(16)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Natural and Recombinant SARS-CoV-2 Isolates Rapidly Evolve In Vitro to Higher Infectivity through More Efficient Binding to Heparan Sulfate and Reduced S1/S2 Cleavage.
  • DOI:
    10.1128/jvi.01357-21
  • 发表时间:
    2021-10-13
  • 期刊:
  • 影响因子:
    5.4
  • 作者:
    Shiliaev N;Lukash T;Palchevska O;Crossman DK;Green TJ;Crowley MR;Frolova EI;Frolov I
  • 通讯作者:
    Frolov I
All Domains of SARS-CoV-2 nsp1 Determine Translational Shutoff and Cytotoxicity of the Protein.
  • DOI:
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  • 发表时间:
    2023-03-30
  • 期刊:
  • 影响因子:
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  • 作者:
    Frolov, Ilya;Agback, Tatiana;Palchevska, Oksana;Dominguez, Francisco;Lomzov, Alexander;Agback, Peter;Frolova, Elena I.
  • 通讯作者:
    Frolova, Elena I.
Alphavirus-induced transcriptional and translational shutoffs play major roles in blocking the formation of stress granules.
甲病毒诱导的转录和翻译关闭在阻止应激颗粒的形成中发挥着重要作用。
  • DOI:
    10.1101/2023.07.05.547824
  • 发表时间:
    2023
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Palchevska,Oksana;Dominguez,Francisco;Frolova,ElenaI;Frolov,Ilya
  • 通讯作者:
    Frolov,Ilya
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  • DOI:
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  • 发表时间:
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  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Agback P;Shernyukov A;Dominguez F;Agback T;Frolova EI
  • 通讯作者:
    Frolova EI
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知道了