Mechanisms that determine subcellular sites of HIV-1 assembly

决定 HIV-1 组装亚细胞位点的机制

基本信息

  • 批准号:
    10617799
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 68.28万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2022
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2022-07-01 至 2027-06-30
  • 项目状态:
    未结题

项目摘要

Virus particle assembly of HIV-1, the causative agent of AIDS, takes place at the plasma membrane (PM) in most cell types including natural host T cells. This process is driven by a viral structural protein Gag. The N-terminal matrix (MA) domain of Gag determines Gag localization to and hence virus assembly at the PM. MA mediates membrane binding of Gag via N-terminal myristoyl moiety and a highly basic region (HBR) that binds acidic lipids. Binding of HBR to a PM-specific acidic phospholipid PI(4,5)P2 is critical for PM localization of Gag and efficient virus release. Notably, we and others showed that MA HBR also interacts with tRNAs, which suppress binding of Gag to non-PI(4,5)P2 acidic lipids, suggesting tRNAs as a host factor that regulates MA-membrane interactions. However, structural determinants for the tRNA-MA HBR interaction and its reversal by the interaction with PI(4,5)P2, combination of which regulates PM-specific Gag localization, remain to be examined. Binding of tRNAs to MA HBR is most likely to occur at translation sites due to limited availability of tRNAs outside of the translation machinery. However, little is known about subcellular sites of Gag translation, where Gag begins its movement to the PM. At the PM, Gag multimerization and subsequent accumulation of acidic lipids are likely to promote recruitment of host transmembrane proteins, but their effects on virus spread to uninfected cells remains to be determined in the context of cell-free and cell-to-cell transmission. Our long-term goal is to elucidate mechanisms that determine sites of HIV-1 assembly and to use the knowledge for developing antiviral strategies. Our central hypothesis in this application is that MA HBR interactions with tRNAs, which begin during translation, and with acidic lipids determine subcellular Gag localization and the properties of progeny virions. To test this hypothesis, we plan to: 1) identify structural determinants for interactions of MA HBR with tRNAs and acidic lipids; 2) identify tRNAs that suppress PI(4,5)P2-independent membrane binding but allow PI(4,5)P2-mediated reversal; 3) understand the effects of Gag translation sites on the fate of Gag; and 4) examine the effects of host transmembrane proteins incorporated into virus particles on formation of virological synapse and virus-cell contact. The knowledge gained from experiments outlined in this proposal will likely help us develop antiviral strategies that target mechanisms regulating Gag localization to the PM, thereby inhibiting extracellular virus release and spread. RELEVANCE (See instructions): Proper localization of viral components in cells is critical for efficient production of virus particles and spread from infected to uninfected cells. The goal of the proposed research is to elucidate the mechanisms that direct Gag, a structural protein of HIV-1 that causes AIDS, to the proper sites within virus-expressing cells. Knowledge obtained from proposed studies will help us develop novel antiviral strategies that may either directly suppress assembly and release of HIV-1 particles or inhibit spread of this virus to uninfected host cells
艾滋病的病原体HIV-1的病毒颗粒组装发生在质膜(PM)上 在大多数细胞类型中,包括天然宿主T细胞。这个过程是由病毒结构蛋白Gag驱动的。的 Gag的N-末端基质(MA)结构域决定Gag定位于PM并因此决定病毒组装于PM。 MA通过N-末端肉豆蔻酰基部分和高碱性区域(HBR)介导Gag的膜结合 与酸性脂质结合HBR与PM特异性酸性磷脂PI(4,5)P2的结合对于PM至关重要 Gag的定位和有效的病毒释放。值得注意的是,我们和其他人表明,MA HBR也相互作用 与抑制Gag与非PI(4,5)P2酸性脂质结合的tRNA,表明tRNA作为宿主 调节MA-膜相互作用的因子。然而,tRNA-MA HBR的结构决定因素 通过与PI(4,5)P2的相互作用及其逆转,其组合调节PM特异性 窒息定位,有待检查。tRNA与MA HBR的结合最有可能发生在翻译时 由于翻译机器之外的tRNA的可用性有限,因此这些位点不存在。然而,人们对 Gag翻译的亚细胞位点,其中Gag开始向PM移动。下午,加格 酸性脂质的多聚化和随后的积累可能促进宿主的募集 跨膜蛋白,但它们对病毒传播到未感染细胞的影响仍有待确定, 无细胞和细胞到细胞传输的环境。 我们的长期目标是阐明决定HIV-1组装位点的机制,并使用 开发抗病毒策略的知识。我们在这个应用中的中心假设是,MA HBR 在翻译过程中开始与tRNA的相互作用,以及与酸性脂质的相互作用决定了亚细胞Gag 定位和子代病毒体的性质。为了验证这一假设,我们计划:1)确定结构 MA HBR与tRNA和酸性脂质相互作用的决定因素; 2)鉴定抑制 PI(4,5)P2独立膜结合,但允许PI(4,5)P2介导的逆转; 3)了解影响 Gag翻译位点对Gag命运的影响;以及4)检查宿主跨膜蛋白的影响 在形成病毒突触和病毒-细胞接触时掺入病毒颗粒。知识 从这项提议中概述的实验中获得的信息可能有助于我们开发针对 调节Gag定位于PM的机制,从而抑制细胞外病毒释放, 传播. 相关性(参见说明): 病毒组分在细胞中的适当定位对于病毒颗粒的有效产生和 从受感染的细胞传播到未受感染的细胞。这项研究的目的是阐明 它将导致艾滋病的HIV-1的结构蛋白Gag引导到病毒表达细胞内的适当位点, 细胞从拟议的研究中获得的知识将有助于我们开发新的抗病毒策略, 直接抑制HIV-1颗粒的组装和释放,或抑制这种病毒向未感染者的传播 宿主细胞

项目成果

期刊论文数量(10)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Relationships between MA-RNA Binding in Cells and Suppression of HIV-1 Gag Mislocalization to Intracellular Membranes.
细胞中 MA-RNA 结合与抑制 HIV-1 Gag 错误定位到细胞内膜之间的关系。
  • DOI:
    10.1128/jvi.00756-19
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
  • 影响因子:
    5.4
  • 作者:
    Thornhill,Dishari;Olety,Balaji;Ono,Akira
  • 通讯作者:
    Ono,Akira
Biomechanical Role of Epsin in Influenza A Virus Entry.
  • DOI:
    10.3390/membranes12090859
  • 发表时间:
    2022-09-05
  • 期刊:
  • 影响因子:
    4.2
  • 作者:
    Joseph JG;Mudgal R;Lin SS;Ono A;Liu AP
  • 通讯作者:
    Liu AP
Secondary lymphoid organ fibroblastic reticular cells mediate trans-infection of HIV-1 via CD44-hyaluronan interactions.
  • DOI:
    10.1038/s41467-018-04846-w
  • 发表时间:
    2018-06-22
  • 期刊:
  • 影响因子:
    16.6
  • 作者:
    Murakami T;Kim J;Li Y;Green GE;Shikanov A;Ono A
  • 通讯作者:
    Ono A
A Defect in Influenza A Virus Particle Assembly Specific to Primary Human Macrophages.
  • DOI:
    10.1128/mbio.01916-18
  • 发表时间:
    2018-10-23
  • 期刊:
  • 影响因子:
    6.4
  • 作者:
    Bedi S;Noda T;Kawaoka Y;Ono A
  • 通讯作者:
    Ono A
HIV-1 entry: Duels between Env and host antiviral transmembrane proteins on the surface of virus particles.
  • DOI:
    10.1016/j.coviro.2021.07.005
  • 发表时间:
    2021-10
  • 期刊:
  • 影响因子:
    5.9
  • 作者:
    Murakami T;Ono A
  • 通讯作者:
    Ono A
{{ 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 }}

Akira Ono其他文献

Akira Ono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('Akira Ono', 18)}}的其他基金

Mechanisms that determine subcellular sites of HIV-1 assembly
决定 HIV-1 组装亚细胞位点的机制
  • 批准号:
    10362907
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 68.28万
  • 项目类别:
Effects of lymphoid tissue stromal cells on cell-to-cell HIV-1 spread
淋巴组织基质细胞对细胞间 HIV-1 传播的影响
  • 批准号:
    9090035
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 68.28万
  • 项目类别:
Recruitment of BST-2/tetherin to HIV-1 assembly sites
将 BST-2/tetherin 招募到 HIV-1 装配位点
  • 批准号:
    8291214
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    $ 68.28万
  • 项目类别:
Recruitment of BST-2/tetherin to HIV-1 assembly sites
将 BST-2/tetherin 招募到 HIV-1 装配位点
  • 批准号:
    8210153
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    $ 68.28万
  • 项目类别:
Relationships between HIV-1 assembly and the plasma membrane organization
HIV-1组装与质膜组织之间的关系
  • 批准号:
    8138123
  • 财政年份:
    2010
  • 资助金额:
    $ 68.28万
  • 项目类别:
Mechanisms that determine subcellular sites of HIV-1 assembly
决定 HIV-1 组装亚细胞位点的机制
  • 批准号:
    8068079
  • 财政年份:
    2010
  • 资助金额:
    $ 68.28万
  • 项目类别:
Mechanisms that determine subcellular sites of HIV-1 assembly
决定 HIV-1 组装亚细胞位点的机制
  • 批准号:
    10203782
  • 财政年份:
    2007
  • 资助金额:
    $ 68.28万
  • 项目类别:
Mechanisms that determine subcellular sites of HIV-1 assembly
决定 HIV-1 组装亚细胞位点的机制
  • 批准号:
    7350922
  • 财政年份:
    2007
  • 资助金额:
    $ 68.28万
  • 项目类别:
Mechanisms that determine subcellular sites of HIV-1 assembly
决定 HIV-1 组装亚细胞位点的机制
  • 批准号:
    8013495
  • 财政年份:
    2007
  • 资助金额:
    $ 68.28万
  • 项目类别:
Mechanisms that determine subcellular sites of HIV-1 assembly
决定 HIV-1 组装亚细胞位点的机制
  • 批准号:
    8822791
  • 财政年份:
    2007
  • 资助金额:
    $ 68.28万
  • 项目类别:

相似国自然基金

帽结合蛋白(cap binding protein)调控乙烯信号转导的分子机制
  • 批准号:
    32170319
  • 批准年份:
    2021
  • 资助金额:
    58.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
帽结合蛋白(cap binding protein)调控乙烯信号转导的分子机制
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2021
  • 资助金额:
    58 万元
  • 项目类别:
ID1 (Inhibitor of DNA binding 1) 在口蹄疫病毒感染中作用机制的研究
  • 批准号:
    31672538
  • 批准年份:
    2016
  • 资助金额:
    62.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
番茄EIN3-binding F-box蛋白2超表达诱导单性结实和果实成熟异常的机制研究
  • 批准号:
    31372080
  • 批准年份:
    2013
  • 资助金额:
    80.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
P53 binding protein 1 调控乳腺癌进展转移及化疗敏感性的机制研究
  • 批准号:
    81172529
  • 批准年份:
    2011
  • 资助金额:
    58.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
DBP(Vitamin D Binding Protein)在多发性硬化中的作用和相关机制的蛋白质组学研究
  • 批准号:
    81070952
  • 批准年份:
    2010
  • 资助金额:
    35.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
研究EB1(End-Binding protein 1)的癌基因特性及作用机制
  • 批准号:
    30672361
  • 批准年份:
    2006
  • 资助金额:
    24.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

The development of artificial cell membrane binding proteins
人工细胞膜结合蛋白的开发
  • 批准号:
    133361
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 68.28万
  • 项目类别:
    Feasibility Studies
Establish the new method for making antibody binding to cell membrane receptor in T cell lymphoma
建立T细胞淋巴瘤抗体与细胞膜受体结合的新方法
  • 批准号:
    16K09838
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    $ 68.28万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Interaction Between Lantibiotics and Liposomes: Mimicking Binding to the Cell Membrane
羊毛硫抗生素和脂质体之间的相互作用:模拟与细胞膜的结合
  • 批准号:
    425498-2012
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    $ 68.28万
  • 项目类别:
    Alexander Graham Bell Canada Graduate Scholarships - Master's
CAREER: Development of Novel Methods to Measure Cell Membrane Protein Clustering in vivo: Unraveling the Relationship between Clustering, Ligand Binding and Cell Signaling
职业:开发体内测量细胞膜蛋白聚类的新方法:揭示聚类、配体结合和细胞信号传导之间的关系
  • 批准号:
    0845236
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    $ 68.28万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Spatial Monte Carlo models for VEGF binding on the cell membrane
VEGF 与细胞膜结合的空间蒙特卡罗模型
  • 批准号:
    7532889
  • 财政年份:
    2008
  • 资助金额:
    $ 68.28万
  • 项目类别:
Spatial Monte Carlo models for VEGF binding on the cell membrane
VEGF 与细胞膜结合的空间蒙特卡罗模型
  • 批准号:
    8109900
  • 财政年份:
    2008
  • 资助金额:
    $ 68.28万
  • 项目类别:
Spatial Monte Carlo models for VEGF binding on the cell membrane
VEGF 与细胞膜结合的空间蒙特卡罗模型
  • 批准号:
    7689413
  • 财政年份:
    2008
  • 资助金额:
    $ 68.28万
  • 项目类别:
Spatial Monte Carlo models for VEGF binding on the cell membrane
VEGF 与细胞膜结合的空间蒙特卡罗模型
  • 批准号:
    8304298
  • 财政年份:
    2008
  • 资助金额:
    $ 68.28万
  • 项目类别:
The mechanism of the Action of the calcium-binding protein ALG-2on the regulation of cell membrane receptor sorting
钙结合蛋白ALG-2调控细胞膜受体分选的作用机制
  • 批准号:
    17380063
  • 财政年份:
    2005
  • 资助金额:
    $ 68.28万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Ultrastructural Analysis of Mechanism of Protein-Domain-Assembly on Cell Membrane of Specific Lipid-Binding Toxin.
特定脂质结合毒素细胞膜上蛋白质结构域组装机制的超微结构分析。
  • 批准号:
    15590396
  • 财政年份:
    2003
  • 资助金额:
    $ 68.28万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了