Deep mutational scanning of the Zika virus NS5 protein

寨卡病毒 NS5 蛋白的深度突变扫描

基本信息

项目摘要

Flaviviruses represent serious global health challenges. Research on these viruses, including Zika virus (ZIKV), is crucial to help prevent the spread of epidemics and will ideally result in the availability of therapies. Antiviral development would be aided by a deeper understanding of the mechanisms of viral replication. The flavivirus NS5 protein encodes multiple critical proviral activities. These include the enzymatic methyltransferase and polymerase activities, which are required for viral genome amplification inside infected cells. We have also identified an NS5 activity that is required for the spread of virus between cells, presumably at the level of infectious virus assembly or release. Finally, NS5 is also a major interferon antagonist that permits infection in the face of potential host innate immune responses. Apart from the basic elements of the methyltransferase and polymerase enzymatic activities, such as substrate binding and active site residues, little to nothing is known about the sequence determinants that contribute to this vast array of activities. We hypothesize that ZIKV NS5 encodes numerous overlapping functions that can be genetically separated. To identify these determinants, we will generate libraries comprised of all possible single amino variants in the NS5 protein. To do so, we will use a novel infectious clone of a contemporary ZIKV strain that we generated. We will screen this library for the capacity to undergo RNA replication and spread by infecting cells and looking at which viruses are present after only one day (to allow only replication, not spread, to occur) and several days (which will allow spread of viruses between cells). The mutational tolerance for each activity will be determined by deep sequencing, the viral RNAs in infected cells at the two time points and comparing them to the initial plasmid library. We will also passage this library in cells treated with interferon to select mutants that retain the capacity to inhibit STAT2, a mediator of innate immune response. This activity will be similarly defined by deep sequencing. The sequencing approach will use powerful next-generation sequencing technologies to assay all possible NS5 single amino acid mutations simultaneously and is a highly scalable strategy to study ZIKV evolutionary potential. The results of this project will provide in-depth insights into flavivirus host cell interactions and replication mechanisms that may aid in the development of therapeutic efforts for ZIKV and could perhaps be further applied in combating other future virus outbreaks.
黄病毒代表了严重的全球健康挑战。这些病毒(包括寨卡病毒(ZIKV))的研究对于帮助防止流行病的传播至关重要,理想情况下将导致疗法的可用性。对病毒复制机制的更深入的理解将有助于抗病毒发育。黄病毒NS5蛋白编码多种关键的病毒活性。其中包括酶促甲基转移酶和聚合酶活性,这是感染细胞内病毒基因组扩增所必需的。我们还确定了病毒在细胞之间传播所必需的NS5活性,大概是在传染性病毒组装或释放的水平上。最后,NS5还是一个主要的干扰素拮抗剂,面对潜在的宿主先天免疫反应,允许感染。除了甲基转移酶和聚合酶酶促活性的基本元素(例如底物结合和活性位点残基)外,还几乎没有什么了解的序列决定因素,这些决定因素有助于这类活动。我们假设ZIKV NS5编码可以在遗传上分离的许多重叠函数。为了识别这些决定因素,我们将生成由NS5蛋白中所有可能的单个氨基变体组成的库。为此,我们将使用我们产生的当代ZIKV菌株的新型感染性克隆。我们将筛选该库的能力,以进行RNA复制并通过感染细胞传播,并研究仅一天后出现病毒(仅允许复制而不是扩散,发生)和几天(这将允许在细胞之间传播病毒)。每种活性的突变耐受性将由深度测序(在两个时间点被感染细胞中的病毒RNA)确定,并将其与初始质粒文库进行比较。我们还将在用干扰素处理的细胞中传递该文库,以选择保留抑制STAT2的能力的突变体,STAT2是先天免疫反应的介体。该活动将通过深度测序类似地定义。测序方法将使用强大的下一代测序技术同时测定所有可能的NS5单氨基酸突变,并且是研究ZIKV进化潜力的高度可扩展的策略。该项目的结果将提供对Flavivirus宿主细胞相互作用和复制机制的深入见解,这些机制可能有助于开发ZIKV的治疗努力,并可能进一步应用于与其他未来病毒疫情作斗争。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ 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 }}

Matthew J Evans其他文献

Enforcing Metal-Arene Interactions in Bulky p-Terphenyl Bis(anilide) Complexes of Group 2 Metals (Be-Ba): Potential Precursors for Low-Oxidation-State Alkaline Earth Metal Systems.
强化第 2 族金属 (Be-Ba) 的大体积对三联苯双(苯胺)配合物中的金属-芳烃相互作用:低氧化态碱土金属体系的潜在前体。
  • DOI:
  • 发表时间:
    2024
  • 期刊:
  • 影响因子:
    4.6
  • 作者:
    Dat T Nguyen;Christoph Helling;Matthew J Evans;Cameron Jones
  • 通讯作者:
    Cameron Jones
N-Heterocyclic Germylenes Supported by Bulky Dianionic N,N-Chelating Ligands
大体积双阴离子 N,N-螯合配体支持的 N-杂环甲锗烷基
  • DOI:
    10.1016/j.jorganchem.2024.123143
  • 发表时间:
    2024
  • 期刊:
  • 影响因子:
    2.3
  • 作者:
    Dat T Nguyen;Matthew J Evans;Cameron Jones
  • 通讯作者:
    Cameron Jones

Matthew J Evans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('Matthew J Evans', 18)}}的其他基金

Zika virus nonstructural protein 5 inhibition of interferon signaling
寨卡病毒非结构蛋白 5 对干扰素信号传导的抑制
  • 批准号:
    10641222
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 21.81万
  • 项目类别:
Deep mutational scanning of the Zika virus NS5 protein
寨卡病毒 NS5 蛋白的深度突变扫描
  • 批准号:
    10057677
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 21.81万
  • 项目类别:
Interplay between flaviviruses and lipids
黄病毒和脂质之间的相互作用
  • 批准号:
    9750982
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 21.81万
  • 项目类别:
Host and viral determinants of hepatitis C virus macaque infection
丙型肝炎病毒猕猴感染的宿主和病毒决定因素
  • 批准号:
    8914166
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 21.81万
  • 项目类别:
Host and viral determinants of hepatitis C virus macaque infection
丙型肝炎病毒猕猴感染的宿主和病毒决定因素
  • 批准号:
    9012008
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 21.81万
  • 项目类别:
Hepatitis C virus polarized cell entry pathways
丙型肝炎病毒极化细胞进入途径
  • 批准号:
    8523846
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    $ 21.81万
  • 项目类别:
Hepatitis C virus polarized cell entry pathways
丙型肝炎病毒极化细胞进入途径
  • 批准号:
    8396182
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    $ 21.81万
  • 项目类别:
Occludin-specific HCV cell entry mechanisms
Occludin 特异性 HCV 细胞进入机制
  • 批准号:
    8337067
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    $ 21.81万
  • 项目类别:
Studies of hepatitis C virus polarized cell entry and host factor requirements
丙型肝炎病毒极化细胞进入和宿主因子要求的研究
  • 批准号:
    7448969
  • 财政年份:
    2008
  • 资助金额:
    $ 21.81万
  • 项目类别:
Studies of hepatitis C virus polarized cell entry and host factor requirements
丙型肝炎病毒极化细胞进入和宿主因子要求的研究
  • 批准号:
    7707255
  • 财政年份:
    2008
  • 资助金额:
    $ 21.81万
  • 项目类别:

相似国自然基金

低蛋白日粮脂肪和蛋白质互作影响氨基酸消化率的机制
  • 批准号:
    32302793
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
关键非催化氨基酸残基影响新型GH43家族双功能酶底物特异性的机制研究
  • 批准号:
    32301052
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30.00 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
影响植物磷砷选择性吸收关键氨基酸位点的挖掘及分子机制研究
  • 批准号:
    42307009
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
RET基因634位点不同氨基酸改变对甲状腺C细胞的影响与机制研究
  • 批准号:
    82370790
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

Mechanisms of HIV fitness and drug resistance inferred from high-resolution molecular dynamics and sequence co-variation models
从高分辨率分子动力学和序列共变模型推断出 HIV 适应性和耐药性的机制
  • 批准号:
    10750627
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 21.81万
  • 项目类别:
Actions of spiropyrimidinetriones against bacterial type II topoisomerases
螺嘧啶三酮对细菌 II 型拓扑异构酶的作用
  • 批准号:
    10750473
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 21.81万
  • 项目类别:
Novel Therapeutics for Heart Failure: Modified, Water-Soluble Caveolin-1 Scaffolding Domain Peptides with Improved Characteristics for Drug Development
心力衰竭的新型疗法:修饰的水溶性 Caveolin-1 支架结构域肽,具有改进的药物开发特性
  • 批准号:
    10599654
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 21.81万
  • 项目类别:
Investigating the oxidative chemistry and electron transfer in polysaccharide monooxygenases
研究多糖单加氧酶的氧化化学和电子转移
  • 批准号:
    10464734
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 21.81万
  • 项目类别:
Proteoglycan Metabolism During Cardiac Valve Development and Disease
心脏瓣膜发育和疾病期间的蛋白多糖代谢
  • 批准号:
    10543104
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 21.81万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了