HIV-1 Vpr disrupts the IFN-TET-ISG pathway to promote HIV-1 infection and persistence
HIV-1 Vpr disrupts the IFN-TET-ISG pathway to promote HIV-1 infection and persistence
批准号:
10371668
负责人:
Lishan Su
金额:
$28.86万
依托单位国家:
美国
项目类别:
财政年份:
2016
资助国家:
美国
项目状态:
已结题
起止时间:
2016-06-15 至 2022-05-31
中文摘要
项目概要
这项研究的长期目标是阐明 HIV-1 辅助蛋白 Vpr 的机制
改变宿主防御途径以增强 HIV-1 持续感染和发病机制。这项调查是
根据我们最近得出的五项关键发现提出的。 (1) HIV-1感染诱导I型的有效产生
通过激活 pDC 来产生干扰素 (IFN-I),pDC 无法控制 HIV-1 感染,反而会促进 HIV-1
疾病。 (2) HIV辅助蛋白Vpr在抵消IFN-I促进的作用中发挥重要作用
HIV-1 感染。 (3) TET 甲基胞嘧啶双加氧酶被 VprBP-DDB1-CUL4-ROC1 单泛素化
(CRL4VprBP) E3 连接酶,促进 TET 与染色质结合。 (4) TET2通过序列特异性招募
转录因子(TF)并激活特定靶基因的表达,包括
干扰素 (IFN) 刺激基因 (ISG) 和病毒防御基因。 (5) Vpr与VprBP和TET相互作用
并重新编程 CRL4VprBP 连接酶以催化 TET2 的多泛素化,导致 TET2 降解和
抑制 TET2 介导的 ISG 诱导,包括三个 HIV 限制因子。
我们认为存在调节 IFN 信号传导的 IFN-JAK-STAT-TET-ISG 途径
ISG 子集的表达。 Vpr 介导的 TET 降解会破坏该途径并抵消
IFN在人体细胞中发挥抗HIV作用,但不影响IFN诱导途径,从而促进HIV-1感染
以及 IFN-I 的持续存在,这有助于 HIV 诱导的炎症和发病机制。
我们提出了四个具体目标来检验这一假设。目标 1 将确定 Vpr- 的功能和机制
介导的 TET 降解。目标 2 是确定 IFN-JAK-STAT-TET-ISG 途径的机制。
目标 3 将研究 Vpr 和 IFN-STAT-TET 通路如何调节 HIV-1 感染和体内持续存在,
包括 cART 期间 HIV-1 储存库的建立和反弹。目标 4 将研究 Vpr 如何
破坏 IFN-TET 通路,导致 HIV 诱导的炎症和 T 细胞耗竭/损伤。
结合两位 PI 在 HIV 病毒学和免疫学、泛素通路和 TET 介导方面的专业知识
在表观遗传控制和一系列最近的关键发现的推动下,这项研究将建立 IFN-
HIV-1 靶细胞中的 JAK-STAT-TET-ISG 通路,并确定 Vpr 如何破坏该通路以导致
持续的艾滋病毒感染和艾滋病毒相关炎症。这项调查还将深入了解 DNA
去/甲基化作为动态基因调控和免疫反应的机制,识别新型病毒和宿主
开发 HIV-1“治愈”疗法的目标,并建立关于如何参与这一新途径的范例
在针对其他人类病毒的一般抗病毒机制中。
1
英文摘要
PROJECT SUMMARY
The long-term goal of this investigation is to elucidate the mechanisms by which HIV-1 accessory protein Vpr
alters host defense pathway to enhance HIV-1 persistent infection and pathogenesis. This investigation is
proposed based on five key findings we made recently. (1) HIV-1 infection induces efficient production of type I
interferons (IFN-I) by activating pDC, which fails to control HIV-1 infection but rather contributes to HIV-1
diseases. (2) HIV accessory protein Vpr plays an important role to counteract the effect of IFN-I to promote
HIV-1 infection. (3) TET methylcytosine dioxygenases are monoubiquitylated by the VprBP-DDB1-CUL4-ROC1
(CRL4VprBP) E3 ligase which promotes TET binding to chromatin. (4) TET2 is recruited by sequence-specific
transcription factors (TFs) to and activates the expression of specific target genes, including a subset of
interferon (IFN)-stimulated genes (ISGs) and viral-defense genes. (5) Vpr interacts with both VprBP and TET
and reprograms CRL4VprBP ligase to catalyze polyubiquitylation of TET2, resulting in TET2 degradation and
inhibition of TET2-mediated induction of ISGs, including three HIV restriction factors.
We propose that there exists an IFN-JAK-STAT-TET-ISG pathway that modulates IFN signaling and the
expression of a subset of ISGs. The Vpr-mediated degradation of TET disrupts this pathway and counteracts
the anti-HIV effect of IFN in human cells but not the IFN induction pathway, thereby promoting HIV-1 infection
and persistence in the presence of IFN-I, which contributes to HIV-induced inflammation and pathogenesis.
We propose four specific aims to test this hypothesis. Aim 1 will determine the function and mechanism Vpr-
mediated TET degradation. Aim 2 is to determine the mechanism of the IFN-JAK-STAT-TET-ISG pathway.
Aim 3 will study how Vpr and the IFN-STAT-TET pathway modulate HIV-1 infection and persistence in vivo,
including the establishment and rebound of HIV-1 reservoir during cART. Aim 4 will investigate how Vpr
disrupts the IFN-TET pathway to contribute to HIV-induced inflammation and T cell depletion/impairment.
Combining the expertise of the two PIs in HIV virology and immunology, ubiquitin pathway and TET-mediated
epigenetic control and motivated by a series of recent key findings, this investigation will establish the IFN-
JAK-STAT-TET-ISG pathway in HIV-1 target cells and determine how Vpr disrupts this pathway to lead to
persistent HIV infection and the HIV-associated inflammation. This investigation will also gain insights into DNA
de/methylation as a mechanism in dynamic gene regulation and immune response, identify novel viral and host
targets for developing HIV-1 “cure” treatments, and establish a paradigm on how this novel pathway is involved
in the general anti-viral mechanism against other human viruses.
1
期刊论文(8)
专著(0)
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会议论文
TWO-SIGMA-G: a new competitive gene set testing framework for scRNA-seq data accounting for inter-gene and cell-cell correlation.
TWO-SIGMA-G:一种新的竞争性基因集测试框架,用于说明基因间和细胞间相关性的 scRNA-seq 数据。
DOI:
10.1093/bib/bbac084
发表时间:
2022
期刊:
Briefings in bioinformatics
影响因子:
9.5
作者:
[VanBuren,Eric, Hu,Ming, Cheng,Liang, Wrobel,John, Wilhelmsen,Kirk, Su,Lishan, Li,Yun, Wu,Di]
通讯作者:
Wu,Di
DOI:
10.1002/cpz1.50
发表时间:
2021-04
期刊:
Current protocols
影响因子:
--
作者:
[Li G, Cheng L, Su L]
通讯作者:
Su L
Immune Mechanisms of Elevated Liver Diseases During HIV Infection
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批准号:10461881
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项目类别:
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资助金额:$38.63万
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财政年份:2021
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负责人:Lishan Su
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依托单位:
Immune Mechanisms of Elevated Liver Diseases During HIV Infection
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批准号:10240509
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项目类别:
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资助金额:$38.63万
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财政年份:2021
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负责人:Lishan Su
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依托单位:
Immune Mechanisms of Elevated Liver Diseases During HIV Infection
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批准号:10359221
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项目类别:
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资助金额:$27.92万
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财政年份:2021
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负责人:Lishan Su
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依托单位:
Preserving CTLA-4 immune checkpoint for safer and more effective cancer immunotherapy
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批准号:10669173
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项目类别:
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资助金额:$51.31万
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财政年份:2020
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负责人:Lishan Su
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依托单位:
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批准号:10457311
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项目类别:
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资助金额:$51.31万
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财政年份:2020
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负责人:Lishan Su
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HIV-1 Vpr disrupts the IFN-TET-ISG pathway to promote HIV-1 infection and persistence
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批准号:10015198
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资助金额:$27.04万
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财政年份:2016
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负责人:Lishan Su
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依托单位:
HIV co-infection and HCV-induced liver fibrosis in vivo
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批准号:8383475
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项目类别:
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资助金额:$34.78万
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财政年份:2011
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负责人:Lishan Su
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HIV co-infection and HCV-induced liver fibrosis in vivo
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批准号:8584278
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资助金额:$37.0万
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财政年份:2011
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负责人:Lishan Su
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依托单位:
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批准号:8263237
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项目类别:
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资助金额:$37.0万
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财政年份:2011
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负责人:Lishan Su
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依托单位:
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批准号:8288315
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项目类别:
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资助金额:$36.63万
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财政年份:2009
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负责人:Lishan Su
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依托单位:
HIV-1 Replication and Pathogenesis in vivo
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批准号:8224063
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项目类别:
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资助金额:$36.63万
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财政年份:2009
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负责人:Lishan Su
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依托单位:
HIV-1 Replication and Pathogenesis in vivo
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批准号:7897656
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财政年份:2009
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负责人:Lishan Su
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依托单位:
Pathogenesis of HCV in a Novel Mouse Model
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批准号:7418823
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项目类别:
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资助金额:$21.62万
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财政年份:2009
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负责人:Lishan Su
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依托单位:
HIV-1 Replication and Pathogenesis in vivo
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批准号:7756295
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项目类别:
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资助金额:$35.22万
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财政年份:2009
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负责人:Lishan Su
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依托单位:
Pathogenesis of HCV in a Novel Mouse Model
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批准号:7847610
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项目类别:
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资助金额:$18.5万
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财政年份:2009
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负责人:Lishan Su
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依托单位:
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批准号:7926901
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项目类别:
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资助金额:$20.47万
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财政年份:2009
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负责人:Lishan Su
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依托单位:
A Novel Humanized Mouse Model for Studying HIV/HCV Co-Infection and Liver Disease
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批准号:7693673
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项目类别:
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资助金额:$21.12万
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财政年份:2008
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负责人:Lishan Su
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依托单位:
Treg in HIV-1 Replication and Pathogenesis
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批准号:7629762
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项目类别:
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资助金额:$36.83万
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财政年份:2008
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负责人:Lishan Su
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依托单位:
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批准号:7590820
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项目类别:
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资助金额:$17.37万
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财政年份:2008
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负责人:Lishan Su
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依托单位:
Treg in HIV-1 Replication and Pathogenesis
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批准号:7554701
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项目类别:
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资助金额:$36.68万
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财政年份:2008
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负责人:Lishan Su
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依托单位:
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滑膜促炎型巨噬细胞靶向型纳米药物递送系统携载 dCas9-VPR质粒调控滑膜炎症和膝骨关节炎进展的机制研究
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