课题基金 / 基金详情

新型冠状病毒及其受体蛋白胞内运输的分子机制研究

批准号:
32100133
项目类别:
青年科学基金项目(C类)
资助金额:
30.0 万元
负责人:
杨勃
依托单位:
学科分类:
病毒学
结题年份:
2024
批准年份:
2021
项目状态:
已结题
项目参与者:
杨勃

项目摘要

结项摘要

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中文摘要
严重急性呼吸综合征冠状病毒-2(SARS-CoV-2)表面的刺突蛋白(Spike,S)识别靶细胞受体并与之结合是病毒侵入宿主细胞的第一步,也是预防和治疗病毒感染的关键靶点。近年来,研究发现SNX27作为逆向囊泡转运复合体(Retromer)的配体将被内吞的膜表面蛋白重新运送回细胞膜,并行使其生物功能。本项目前期研究发现,SNX27-PDZ结构域能够结合ACE2蛋白。为了进一步阐明受体蛋白转运的分子机制,本项目以SNX27与Retromer复合体作为切入点,在分子和细胞水平明确SNX27与Retromer复合体在ACE2蛋白细胞表面稳态中的作用,揭示SNX27与Retromer复合体参与病毒胞内运输的分子机制。通过以上研究,为抗病毒药物及疫苗的研发提供潜在的靶点,也为新型冠状病毒的侵袭奠定防控的理论策略。
英文摘要
Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) spikes protein recognize and bind to target cell receptors, which is the first step of virus invasion into host cells, and is also a key target for prevention and treatment of viral infection. In recent years, it has been found that SNX27 is a ligand of a Retromer that can be transported back to the cell membrane by endocytic membrane surface proteins and perform its biological functions. The preliminary study of this project found that the SNX27-PDZ domain had a certain binding effect with ACE2 protein. In order to further clarify the molecular mechanism of receptor protein transport, this project takes SNX27 and Retromer complex as the breakthrough point to clarify the role of SNX27 and Retromer complex in ACE2 protein cell surface homeostasis at the molecular and cellular levels and reveal the molecular mechanism of SNX27 and Retromer complex involved in intracellular viral transport. The above studies provide potential targets for the research and development of antiviral drugs and vaccines, and also lay a theoretical strategy for the prevention and control of SARS-CoV-2.
新冠病毒(SARS-CoV-2)与其细胞表面受体血管紧张素转化酶2(ACE2)结合后,主要通过两种方式入侵细胞:(1)直接与细胞膜融合(细胞表面途径/早期途径);(2)通过胞吞作用转运到溶酶体/晚期核内体进行膜融合(内吞途径/晚期途径)。细胞表面途径依赖于细胞表面的蛋白酶比如TMPRSS2,内吞途径主要靠溶酶体内部的蛋白酶比如组织蛋白酶L(Cathepsin L)。哺乳动物Sorting Nexins(SNXs)蛋白家族的主要功能为调控细胞内分子转运,从而介导内吞受体蛋白在胞内的分选与降解。已有研究表明,SNX27在其N端包含一个特殊的PDZ结构域,能够与Retromer复合物的形成转运蛋白复合体,将已内吞的细胞表面受体蛋白重新运回细胞膜行使其功能,而不被转运至溶酶体降解。本项目以SNX27转运复合物为重要切入点,通过体外水平和细胞水平证实了ACE2-PBM与SNX27的PDZ结构域相互作用,并且当病毒蛋白刺激后能够显著加强ACE2和SNX27之间互作力。更重要的是,利用晶体衍射技术,解析了ACE2和SNX27互作位点的生化特征和晶体结构,挖掘出了关键的结合位点及机制。建立了基因敲除、假病毒包装和蛋白互作等系统和研究平台,为后续深入研究 SARS-CoV-2入侵机制和抗病毒药物筛选等奠定了坚实基础,且证实了SNX27能够调节ACE2蛋白细胞表面稳态的作用机制,为 SNX27 的胞内转运提供了新的靶标分子。揭示了SARS-CoV-2在入侵过程中,病毒结合ACE2进入早期内吞体时,SNX27-Retromer同样分选与ACE2结合的病毒颗粒,阻止ACE2-病毒复合物进入溶酶体,从而进入循环内体并被重新运输到细胞表面,降低病毒入侵效率,减少了晚期入侵途径占主导地位的病毒感染。综上所述,本项目阐明了SNX27及Retromer介导的ACE2和新冠病毒的胞内转运作用,能够作为抵抗新冠病毒的一种潜在策略和药物开发的新靶点。
小反刍兽疫病毒H蛋白与Nectin-4受体互作诱导细胞自噬促进病毒入侵的机制研究
  • 批准号:
    32473020
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    50.00万元
  • 批准年份:
    2024
  • 负责人:
    杨勃
  • 依托单位:
国内基金
海外基金