The novel innate immune-antagonistic effects of ectromelia virus C15 protein

项目摘要 天花是人类历史上最致命的疾病之一，尽管它被消灭了， 由于生物恐怖主义问题和人畜共患病，继续对公共卫生构成重大威胁。的毒力 这些病毒依赖于它们通过大量的免疫调节剂来逃避宿主的免疫应答。 proteins.其中一种蛋白质是鼠痘病毒的C15蛋白质，鼠痘病毒是引起鼠痘的原因， 显著影响体内毒力。这种蛋白质是病毒基因组中最大的蛋白质， 毒力正痘病毒，包括天花和猴痘的病原体，但与任何蛋白质都没有同源性 在这个家庭之外。以前的研究表明，C15抑制CD 4 T细胞活化，但我最近 确定C15在适应性免疫反应开始之前的时间显著增强体内病毒复制。 免疫，表明存在第二先天免疫靶向功能。该项目的目标是 了解C15在感染早期的新作用。 初步研究表明，C15在RAG KO中保持其复制促进作用，而在RAG KO中则没有 IL 2 RG双KO小鼠，暗示NK细胞的靶向。进一步的分析表明，C15靶向另一个 RAG-先天性免疫反应的依赖性成分，最可能是gastric T细胞。在寻找一个统一的 分子靶点，额外的初步数据暗示了NK基因复合物; NKG 2D是一种受体编码 在NK复合物中，它能够激活NK细胞和gT细胞。因此，我假设， C15抑制NK细胞和gKG 2D-γ T细胞对受感染细胞的NKG 2D-γ介导的识别，从而抑制免疫应答。 控制病毒复制。 为了验证这一假设，我提出了三个独立和互补的具体目标，每一个调查 C15对假设的三个组成部分之一的影响。第一个目标是确定 C15对NK细胞功能的影响，使用一组正交体内和体外方法。第二个目标将考验 假设C15使用类似的综合方法靶向GdT细胞。第三个目标将考验 假设C15靶向NKG 2D-β介导的免疫细胞活化， NKG 2D及其衔接子DAP 10和DAP 12对C15在体内的早期影响以及C15对 NKG 2D配体的表达。 在单个病毒蛋白中鉴定单独的先天性和适应性免疫调节功能， 非常独特。拟议中的研究将深入了解正痘病毒的特殊毒力， 包括那些特别的公共卫生问题，并可能导致使用这种蛋白质家族作为一种 免疫靶向治疗策略。

PROJECT SUMMARY    Smallpox was one of the deadliest diseases in human history, and despite its eradication, orthopoxviruses  continue to pose a significant public health threat due to bioterrorism concerns and zoonoses. The virulence of  these viruses relies upon their evasion of host immune responses by a large arsenal of immunomodulatory  proteins. One of these proteins is the C15 protein of ectromelia virus, the cause of mousepox, which  significantly impacts virulence in vivo. This protein is the largest in the viral genome and has homologs in the  virulent orthopoxviruses, including the agents of smallpox and monkeypox, but no homology to any protein  outside this family. Previous work has shown that C15 inhibits CD4 T cell activation, but I have recently  determined that C15 significantly enhances viral replication in vivo at times that precede the onset of adaptive  immunity, suggesting the existence of a second innate immune targeting function. The goal of this project is to  understand this novel role of C15 early in infection.   Preliminary work has shown that C15 maintains its replication-­promoting effect in RAG KO but not RAG  IL2RG double KO mice, implying the targeting of NK cells. Further analyses indicate C15 targeting of another  RAG-­dependent component of the innate immune response, most likely gd T cells. In searching for a unifying  molecular target, additional preliminary data implicates the NK gene complex;; NKG2D is a receptor encoded  within the NK complex that is capable of activating both NK cells and gd T cells. I therefore hypothesize that  C15 inhibits NKG2D-­mediated recognition of infected cells by NK and gd T cells, thereby inhibiting immune  control of viral replication.   To test this hypothesis, I propose three independent and complementary specific aims, each investigating  the impact of C15 on one of the three components of the hypothesis. The first aim will identify the impact of  C15 on NK cell function, using a set of orthogonal in vivo and in vitro approaches. The second aim will test the  hypothesis that C15 targets gd T cells using similarly comprehensive approaches. The third aim will test the  hypothesis that C15 targets NKG2D-­mediated activation of immune cells by interrogating the importance of  NKG2D and its adaptors DAP10 and DAP12 for the early impact of C15 in vivo as well as the impact of C15 on  expression of NKG2D ligands.   The identification of separate innate and adaptive immunomodulatory functions in a single viral protein is  highly unique. The proposed studies will provide insight into the exceptional virulence of the orthopoxviruses,  including those of particular public health concern, and could lead to the use of this protein family as an  immune targeting therapeutic strategy.