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

节肢动物病毒C15蛋白的新型先天免疫拮抗作用

• 批准号: 10065787
• 负责人: Elise Peauroi
• 金额: $ 3.29万
• 依托单位: UNIVERSITY OF PENNSYLVANIA
• 依托单位国家: 美国
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 美国
• 起止时间: 2020-07-01 至 2022-06-30
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://reporter.nih.gov/project-details/10065787
• 关键词: Adaptor Signaling Protein; Binding; Biological Assay; Bioterrorism; CD4 Positive T Lymphocytes; Cell Count; Cell physiology; Cells; Complex; Coupled; Cytolysis; Data; Dependence; Disease; Effector Cell; Family; Flow Cytometry; Genes; Goals; Granzyme; Homologous Gene; Human; IL2RG gene; Immune; Immune Targeting; Immune response; In Vitro; Infection; Infectious Ectromelia; Innate Immune Response; Investigation; Knock-out; Knockout Mice; Knowledge; Lead; Leukocytes; Ligands; Link; Literature; Mediating; Molecular Target; Monkeypox; Morbidity - disease rate; Mouse Pox Virus; Mus; Natural Immunity; Natural Killer Cells; Organ; Orthopoxvirus; Pathogenesis; Pathogenicity; Phase; Play; Poxviridae; Poxviridae Infections; Production; Protein Family; Proteins; Public Health; Recording of previous events; Role; Smallpox; Stains; T cell response; T-Cell Activation; T-Lymphocyte; TYROBP gene; Testing; Therapeutic Uses; Time; Viral; Viral Genome; Viral Proteins; Virulence; Virulence Factors; Virulent; Virus; Virus Replication; Work; Zoonoses; adaptive immunity; arm; cell type; cytokine; immune activation; immunological synapse formation; immunoregulation; in vivo; insight; mortality; novel; protein function; receptor; replication factor A; response; success; targeted treatment

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.

项目总结： -- 尽管天花病毒被彻底根除，但它仍然是人类历史上最致命的主要疾病之一。 由于生物恐怖主义、对人畜共患病的担忧和人畜共患病，继续对公共卫生构成重大威胁。 这些病毒依赖于它们对宿主免疫应答的逃避能力，而不是通过大量的免疫调节来实现。 蛋白质。这些主要蛋白质中的一种是鼠痘病毒的C15蛋白，它是鼠痘的主要致病因素。 它显著影响了体内的毒力。这种蛋白质是世界上病毒基因组中第二大的基因，并且在世界上有许多同源基因。 强毒正痘病毒，包括天花和猴痘的主要病原体，但没有发现任何新的同源蛋白。 在这个大家庭之外。之前的研究工作表明，C15能抑制CD4T细胞的激活，但我最近发现。 确定C15可显著增强病毒在体内的复制能力，其时间早于适应性疾病的发病时间。 免疫力，这表明存在另一种针对其功能的第二种天然免疫系统。这一项目的主要目标是。 理解C15在早期感染中的这一新颖的作用。 初步的工作表明，C15保持了其良好的复制能力--提高了KO的复制效果，但不是完全的复制。 IL2RG使KO小鼠数量增加一倍，这意味着它是NK细胞的主要靶向细胞。进一步的研究分析表明，C15细胞的靶向是另一种细胞。 依赖于RAG的T细胞是先天免疫反应的组成部分，最有可能是d和T细胞。在寻找更统一的细胞的过程中。 分子靶点，以及额外的初步数据，表明NKG2D基因与NKG2D复合体有关；;是一种编码的NKG2D受体。 在我们的NK复合体中，他们没有能力同时激活d和T细胞。因此，我认为这是一个假设。 C15能抑制NKG2D介导的T细胞对受感染的T细胞的识别能力，从而抑制-d-T细胞的免疫应答。 控制病毒复制。 为了验证这一假设，我将提出三个独立的目标和一个互补的具体目标，每个目标都要进行调查。 C15的主要影响因素是假设的前三个主要组成部分之一。第一个主要目标将不会确定未来的主要影响因素。 C15将重点放在NK细胞的功能上，采用一套体内实验和体外实验的正交实验方法。第二次实验将对实验结果进行测试。 假设C15以d和T细胞为靶细胞，并使用类似的综合治疗方法。第三个目标将测试目标。 假设C15通过询问NKG2D的重要性来靶向NKG2D介导的免疫调节细胞的激活。 NKG2D及其适配器DAP10和DAP12用于研究C15病毒在体内的早期影响，以及C15病毒对人体的影响。 NKG2D配基的表达。 在一种单一的病毒蛋白中发现了单独的先天免疫功能和适应性免疫调节功能。 非常独特。这项拟议的研究报告将为我们提供对各种正痘病毒的特殊毒力的更深入的了解。 包括那些对公共卫生和健康特别关注的人，癌症和癌症可能会导致人们将这种特殊蛋白质作为一种疫苗来使用。 免疫靶向和治疗性治疗策略。