卫星RNA选择性抑制CMV RNA1和RNA2复制的结构基础及其作用机制
结题报告
批准号:
31870144
项目类别:
面上项目
资助金额:
59.0 万元
负责人:
杜志游
依托单位:
学科分类:
C0107.病毒学
结题年份:
2022
批准年份:
2018
项目状态:
已结题
项目参与者:
廖乾生、顾周杭、何露、王倩、陈桑田、李瑜
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中文摘要
黄瓜花叶病毒(CMV)携带卫星RNA(satRNA)是一种普遍的生物学现象。satRNA的侵染通常会降低CMV的积累,从而减轻病毒的症状。但是,satRNA致弱的分子机制仍知之甚少。前期研究发现:satRNA T1分离物(sat-T1)选择性地抑制CMV RNA1和RNA2的复制。本项目以此作为出发点,将通过选择性的2’羟基酰基化和引物延伸(SHAPE)的方法,结合生物信息学手段和突变体的生物学实验,确定sat-T1的RNA结构。在此基础上,寻找和测定sat-T1抑制CMV RNA1和RNA2复制的致弱功能域。最后从致弱功能域RNA与CMV RNA1和RNA2分子间的互作、致弱功能域RNA与寄主蛋白因子的互作两方面进行分析,阐明sat-T1抑制CMV RNA1和RNA2复制的作用机理,揭示sat-T1减轻病毒症状的新机制。该项目的顺利实施有望为开发和建立抗CMV新方法提供新的靶点和策略。
英文摘要
It is a common biological phenomenon that cucumber mosaic virus (CMV) carries a satellite RNA (satRNA). Infection with satRNA usually reduces CMV accumulation, thus attenuates CMV-induced symptoms. However, the intrinsic mechanism is largely unknown. Our previous finding shows that the isolate T1 of satRNA selectively inhibits replication of RNAs 1 and 2 of CMV. On the basis of this finding, this proposal will determine the RNA structure of sat-T1 by selectively 2’-hydroxyl acylation and primer extension (SHAPE), combined with bioinformatic prediction and biological assays of mutants. Subsequently, an effort will be made to seek and determine benign domains by which sat-T1 inhibits replication of CMV RNA1 and RNA2. Finally, functional basis by which sat-T1 inhibits replication of CMV RNA1 and RNA2 would be explored by analyzing interaction of the benign domain of sat-T1 with CMV RNA1 and RNA2 or with host protein factors, which would dissect a novel mechanism of attenuating CMV-induced symptom expression by sat-T1. If working well with the project, it would provide a new target and strategy for development and establishment of novel anti-CMV methods.
在自然界,部分黄瓜花叶病毒(CMV)会携带一类不编码任何蛋白的卫星RNA。卫星RNA完全依赖辅助病毒进行复制、包被、移动和传播。在多数情况下,卫星RNA 的侵染有效地抑制辅助病毒的积累和减轻病毒的致病性。然而,卫星RNA是如何致弱辅助病毒的分子机理仍有到研究。通过本项目研究,我们发现卫星RNA T1分离物选择性地抑制CMV 基因组RNA1和RNA2的复制,然而对RNA3的复制不产生明显影响。卫星RNA SD分离物也表现出相似的抑制作用,但是分离物D4则对RNA1和RNA2的复制不产生明显的抑制作用。在此发现的基础上,我们通过序列比对和RNA结构分析,发现它们的差异能力与卫星RNA是否形成一个γ形状的RNA元件(γ-shaped RNA element,γRE)有关。γRE突变体实验证实γRE就是卫星RNA选择性抑制CMV RNA1和RNA2复制的功能元件。在此基础上,我们通过pull-down实验,成功分离鉴定了9个与γRE互作的寄主蛋白,并利用烟草脆裂病毒(TRV)诱导的基因下调技术,确定了NbH3(组蛋白3)、GTPase Ran3(GTP酶 Ran3)、eIF4A(翻译起始因子4A)三个寄主因子在CMV/卫星RNA复制中的重要作用。综上所述,本项目系统地阐述了卫星RNA致弱辅助病毒得到分子机理:卫星RNA利用其γRE元件与辅助病毒基因组RNA1和RNA2竞争与其复制相关的寄主因子(可能为NbH3、GTPase Ran3、eIF4A),从而选择性抑制RNA1和RNA2的复制,降低病毒的积累,从而减轻辅助病毒引起的病害症状。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
DOI:10.3389/fmicb.2021.760937
发表时间:2021
期刊:Frontiers in microbiology
影响因子:5.2
作者:Gao Y;Yang J;Zhang X;Chen A;Gu Z;Du Z
通讯作者:Du Z
Infection of Nigrospora nonsegmented RNA Virus 1 Has Important Biological Impacts on a Fungal Host.
黑孢子菌不分段 RNA 病毒 1 的感染对真菌宿主具有重要的生物学影响
DOI:10.3390/v14040795
发表时间:2022-04-12
期刊:Viruses
影响因子:--
作者:
通讯作者:
A conserved RNA structure is essential for a satellite RNA-mediated inhibition of helper virus accumulation
保守的 RNA 结构对于卫星 RNA 介导的辅助病毒积累抑制至关重要
DOI:10.1093/nar/gkz564
发表时间:2019-09-05
期刊:NUCLEIC ACIDS RESEARCH
影响因子:14.9
作者:He, Lu;Wang, Qian;Du, Zhiyou
通讯作者:Du, Zhiyou
NMD靶向降解CMV基因组RNA3的分子机理及其生物学意义
  • 批准号:
    --
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    58万元
  • 批准年份:
    2020
  • 负责人:
    杜志游
  • 依托单位:
CMV复制酶组分1a蛋白调控病毒亚基因组RNA4A合成的分子机制
  • 批准号:
    31470007
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    30.0万元
  • 批准年份:
    2014
  • 负责人:
    杜志游
  • 依托单位:
卫星RNA和协生病毒与CMV的互作对CMV诱导拟南芥抗蚜虫反应的影响及其途径
  • 批准号:
    31170141
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    64.0万元
  • 批准年份:
    2011
  • 负责人:
    杜志游
  • 依托单位:
CMV 2b蛋白致病关键氨基酸在RNA沉默通路中的作用方式和靶位
  • 批准号:
    30800043
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    20.0万元
  • 批准年份:
    2008
  • 负责人:
    杜志游
  • 依托单位:
国内基金
海外基金