Reverse-Topology Mechanism of ESCRTs DuringHIV-1 Viral Release

HIV-1病毒释放过程中ESCRT的反向拓扑机制

基本信息

  • 批准号:
    10188411
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 4.27万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2019
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2019-07-01 至 2022-06-30
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Project Summary The human immunodeficiency virus type 1 (HIV-1) is a retrovirus that completes its viral life cycle when the newly assembled virion is released from the infected cell. The HIV-1 structural protein, Gag, recruits the host cell’s endosomal sorting complex required for transport (ESCRT) proteins towards the neck of budding virions to sever the nascent viral particle from the plasma membrane. In addition to viral-like particle (VLP) release, ESCRTs are utilized in membrane scission of other topologically equivalent cellular processes such as vesicular trafficking, cell division, exosome biogenesis, and plasma membrane repair. Recent advances in molecular biology and virology highlight the importance and timing of recruitment of ESCRTs in achieving proper viral particle release. However, a description of the biophysical mechanism of ESCRT-mediated scission during HIV release remains a major goal in the field. Newly developed methods in our laboratory have now made possible the encapsulation of functional human ESCRT and Gag proteins inside giant unilamellar vesicles (GUVs), thereby recapitulating the correct topology for ESCRT function in vitro. We have integrated a high-speed confocal microscope with optical trapping capabilities which allows the visualization and investigation, with piconewton resolution, of the force generated during scission of a single membrane neck. Control of the reaction is modulated by UV photolysis of a caged-nucleotide for this ATP-dependent process. Together, these innovations have given us a unique ability to interrogate HIV-1 release by ESCRTs under a biophysical lens. This proposed research represents a focused and innovative approach to investigate the ATP-dependent membrane scission mechanism of human ESCRT proteins in the setting of HIV-1 release; directly building and expanding on our previous success with the yeast ESCRT system. Specifically, in aim 1, I will identify the scission mechanism of human ESCRTs. Subsequently, aim 2 will provide a biophysical explanation of the interplay between Gag binding and membrane scission by the ESCRT machinery. The overarching hypothesis for this proposal is that ESCRTs apply mechanical force to membrane necks which destabilizes them and leads to their scission. Ultimately, successful completion of this work allows for a detailed biophysical understanding of HIV-1 release by ESCRTs that may lead to the design of novel antivirals.
项目摘要 人类免疫缺陷病毒1型(HIV-1)是一种逆转录病毒,当 新组装的病毒体从受感染的细胞释放。 HIV-1结构蛋白,插科打g,招募了宿主 细胞的内体分选复合物需要运输(ESCRT)蛋白向萌芽病毒的颈部 从质膜上的几种新生病毒颗粒。除了病毒样粒子(VLP)释放之外, ESCRT用于其他拓扑等效的细胞过程的膜科学,例如 囊泡运输,细胞分裂,外泌体生物发生和质膜修复。最近的进步 分子生物学和病毒学强调了招募ESCRT在实现方面的重要性和时机 适当的病毒颗粒释放。但是,描述了ESCRT介导的生物物理机制 艾滋病毒发行期间的分裂仍然是该领域的主要目标。 我们实验室中新开发的方法现在使功能的封装成为可能 巨型Unilamelar蔬菜(GUVS)内的人类ESCRT和GAG蛋白,从而概括了正确的 体外ESCRT功能的拓扑。我们已经将高速共聚焦显微镜与光学整合在一起 捕获功能,可以通过piconnewton分辨率进行可视化和调查。 在单个膜颈部分裂过程中产生。反应的控制通过紫外线光解调节 该ATP依赖性过程的笼核苷酸。这些创新共同使我们具有独特的能力 在生物物理透镜下询问ESCRT的HIV-1释放。 这项拟议的研究代表了一种集中和创新的方法来研究ATP HIV-1释放环境中人类ESCRT蛋白的膜科学机制;直接建造和 扩大了我们以前在酵母菌系统中的成功。具体来说,在AIM 1中,我将确定 人类章程的刻度机制。随后,AIM 2将提供生物物理的解释 ESCRT机械的插科打结合与膜科学之间的相互作用。总体假设 对于该建议是,ESCRT将机械力施加到膜颈部,这使它们不稳定,并且 导致他们的科学。最终,这项工作的成功完成允许详细的生物物理 通过ESCRT对HIV-1释放的理解,可能导致新型抗病毒药的设计。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Abraham King Cada其他文献

Abraham King Cada的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Abraham King Cada', 18)}}的其他基金

Reverse-Topology Mechanism of ESCRTs DuringHIV-1 Viral Release
HIV-1病毒释放过程中ESCRT的反向拓扑机制
  • 批准号:
    10012755
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 4.27万
  • 项目类别:

相似国自然基金

核苷类抗病毒药物嵌合型核酸纳米载体的构筑及其抗病毒性能研究
  • 批准号:
    52303174
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
靶向病毒核衣壳蛋白质相分离的抗病毒药物发现及机制研究
  • 批准号:
    82302491
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
水环境中抗病毒药物及其转化副产物的识别及生态毒性效应研究
  • 批准号:
    52300245
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
猴痘病毒入侵融合复合物、DNA聚合酶复合物的结构解析以及抗病毒药物的开发
  • 批准号:
    82241081
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    65.00 万元
  • 项目类别:
    专项项目
CCHFV的致病机理及抗病毒药物研究
  • 批准号:
    U22A20336
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    255.00 万元
  • 项目类别:
    联合基金项目

相似海外基金

International Retroviral Symposium: Assembly, Maturation and Uncoating
国际逆转录病毒研讨会:组装、成熟和脱壳
  • 批准号:
    10762858
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 4.27万
  • 项目类别:
Human CMV monoclonal antibodies as therapeutics to inhibit virus infection and dissemination
人 CMV 单克隆抗体作为抑制病毒感染和传播的治疗药物
  • 批准号:
    10867639
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 4.27万
  • 项目类别:
Characterization of JT-4-173, a Potent Antiviral that Inhibits HIV-1 by a Novel Mechanism of Action
JT-4-173 的表征,一种通过新颖作用机制抑制 HIV-1 的强效抗病毒药物
  • 批准号:
    10762518
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 4.27万
  • 项目类别:
Hepatotoxic mechanisms of anti-HIV- and anti-COVID-19 drugs and substance use disorders
抗 HIV 和抗 COVID-19 药物和物质使用障碍的肝毒性机制
  • 批准号:
    10684434
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 4.27万
  • 项目类别:
Structural and Biochemical Effects of Capsid-targeting Molecules on HIV-1 Capsid Assembly
衣壳靶向分子对 HIV-1 衣壳组装的结构和生化影响
  • 批准号:
    10619783
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 4.27万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了