Lewis结合型诺罗病毒衣壳蛋白与血型寡糖的结构功能研究

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基本信息

  • 批准号：
    31400639
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    25.0万
  • 负责人：
    陈瑜涛
  • 依托单位：
    中国科学院生物物理研究所
  • 学科分类：
    C0501.结构生物学
  • 结题年份：
    2017
  • 批准年份：
    2014
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2015-01-01 至2017-12-31

项目摘要

Norovirus is the main cause for outbreaks of non-bacterial gastroenteritis around the world. The virus is highly contagious and adaptable, and usually breaks out each year worldwide, causing death to seriously infected patients by depletion of water. Previous studies have shown that different noroviruses can recognize different human histo-blood group antigens(HBGA) as receptors by binding to the outermost oligosaccharides. Up to now, eight receptor binding patterns have been identified representing norovirus' various binding abilities with different types of HBGA. Our application project is based on Boxer strain from G-I genogroup and OIF strain from G-II genogroup, both recognizing Lewis-type HBGA, which is currently not a well understood area concerning the structure and function of virus capsid-Lewis oligosaccharide receptor complexes. Therefore solving the structures of these two capsid proteins in complex with Lewis oligosaccharides followed by functional studies will not only help elucidate the human receptor recognition, invasion and infection of norovirus but will also provide scientific basis for understanding the evolutionary relationship between norovirus and human host cells. It will also be an important guide to designing novel drugs against different noroviruses.
诺罗病毒作为引起人类非细菌型胃肠炎的主要病原体，具有高度传染性和宿主适应性,每年在世界多次爆发，严重感染者可导致脱水并死亡。不同诺罗病毒能识别人类宿主细胞表面不同类型的组织血型抗原（HBGA），其识别主要通过病毒衣壳蛋白与HBGA末端的寡糖残基结合来完成。迄今为止，已总共发现了8种诺罗病毒与HBGA的识别模式。本项目的研究对象是诺罗病毒G-I基因群的Boxer病毒株与G-II基因群的OIF病毒株，主要识别Lewis型血型抗原，且目前对诺罗病毒中Lewis结合型的病毒衣壳蛋白和寡糖受体复合物尚未有深入的结构与功能研究。通过对此两种衣壳蛋白与Lewis型寡糖复合物的结构功能研究，能为诺罗病毒与组织血型抗原的识别作用和病毒侵染过程的研究提供全面、合理的结构解释，对深入了解宿主细胞和诺罗病毒衣壳蛋白在长期进化过程中的相互选择与分化具有重要指导意义，同时也为研发抗诺罗病毒新型药物提供重要的科学依据。

结项摘要

诺罗病毒属于杯状病毒科，是引起人类非细菌性传染性急性胃肠炎最主要的病原体，在全世界范围内都具有较高的发病率和传染性。诺罗病毒能够通过与人类组织-血型抗原结合对宿主进行特异性侵染，其中，GI与GII基因族采用两种截然不同的结合模式。本项目的主要研究对象是诺罗病毒GI基因群的Boxer病毒株与GII基因群的OIF病毒株，主要识别Lewis型血型抗原。通过对此两种衣壳蛋白与Lewis型寡糖复合物的结构功能研究，能为诺罗病毒与组织血型抗原的识别作用和病毒侵染过程的研究提供全面、合理的结构解释,为诺罗病毒的预防和药物治疗提供新的策略和思路，为更深入地研究诺罗病毒与宿主相互作用、宿主范围以及疾病防控、疫苗和抗病毒药物研发等提供坚实的科学依据。

项目成果

期刊论文数量（2）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
A Unique Human Norovirus Lineage with a Distinct HBGA Binding Interface.
具有独特 HBGA 结合界面的独特人类诺如病毒谱系。
  • DOI：
    10.1371/journal.ppat.1005025
  • 发表时间：
    2015-07
  • 期刊：
    PLoS pathogens
  • 影响因子：
    6.7
  • 作者：
    Liu W;Chen Y;Jiang X;Xia M;Yang Y;Tan M;Li X;Rao Z
  • 通讯作者：
    Rao Z
Crystal structures of GI.8 Boxer virus P dimers in complex with HBGAs, a novel evolutionary path selected by the Lewis epitope.
GI.8 拳师病毒 P 二聚体与 HBGA 复合物的晶体结构，这是由路易斯表位选择的新进化路径。
  • DOI：
    10.1007/s13238-014-0126-0
  • 发表时间：
    2015-02
  • 期刊：
    PROTEIN & CELL
  • 影响因子：
    21.1
  • 作者：
    Hao, Ning;Chen, Yutao;Xia, Ming;Tan, Ming;Liu, Wu;Guan, Xiaotao;Jiang, Xi;Li, Xuemei;Rao, Zihe
  • 通讯作者：
    Rao, Zihe

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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