The Role of Scavenger Receptor gp340 in Mucosal HIV-1 Transmission and Inhibition

清道夫受体 gp340 在粘膜 HIV-1 传播和抑制中的作用

基本信息

  • 批准号:
    8230476
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 89.68万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2011
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2011-03-01 至 2016-02-29
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

DESCRIPTION (provided by applicant): There is an urgent need to understand the initiation and dissemination of HIV-1 infection in mucosal tissues, and to develop new methods for targeting early infection to prevent mucosal HIV-1 transmission. HIV-1 infection requires fusion of the viral and target cell membranes, a process mediated by the viral envelope glycoprotein (Env) and host cell receptors. The human scavenger receptor gp340 has been identified as a secreted component in human saliva that inhibits oral transmission of HIV-1 through a specific interaction with the surface gp120 subunit of an Env spike. Surprisingly the gp120 interaction with the membrane-bound gp340 in the female reproductive tract promotes HIV-1 transcytosis through barrier epithelia and thus infection of CD4+ cells. Our goal in this program is to define the molecular target and mechanism of action of soluble gp340-based HIV-1 entry inhibitors. Our discovery effort will be based on preliminary data obtained with the gp120-binding SRCR domain of gp340 that potently inhibits in vitro infection by HIV-1 with nanomolar IC50 values. We propose a comprehensive, interdisciplinary approach that combines protein chemistry, high- resolution structural determination, thermodynamic and kinetic binding analyses, protein engineering, molecular virology, and animal model efficacy studies. In this project we seek to discover novel HIV-1-specific intervention strategies to inhibit mucosal epithelium-Env binding and virus-cell fusion. The Specific Aims are: 1. To understand the structural basis of gp120 binding by gp340 to inform the design and optimization of novel SRCR domain entry inhibitors. (a) Elucidate the structural properties of the SRCR domain fragment both free and bound to the V3 region. (b) Characterize the energetics of the gp120-gp340 interaction. (c) Use mutational analysis and biophysical methods to dissect the structural determinants of the respective binding sites. (d) Define a "minimal" gp120-binding sequence or set of such sequences. (e) Optimize binding affinity of variants of the SRCR domain, and evaluate their anti-HIV-1 activity in a single-round infectivity assay. 2. To determine the mechanisms by which the gp120-gp340 interaction influences Env structure, function and antigenicity. (a) Determine how V3 mutations identified in Aim 1c influence the functional competence of Env. (b) Characterize the effects of the SRCR domain on the receptor-binding properties of gp120 and its reactivities to neutralizing and non-neutralizing monoclonal antibodies. (c) Determine the virucidal activity of select SRCR domain entry inhibitors against diverse primary HIV-1 strains. 3. To test the effectiveness of optimized SRCR domain entry inhibitors to protect against mucosal HIV-1 infection. (a) Characterize the specificity and potency of select SRCR entry inhibitors in an in vitro model of HIV-1 infection of human cervical and vaginal tissue. (b) Use the humanized mouse vaginal transmission model to assess the in vivo potency and breadth of activity of optimized SRCR entry inhibitors alone and in combination with the gp41 fusion inhibitor C52L and the small-molecule CCR5 coreceptor inhibitor CMPD167. 1 Project Narrative HIV-1/AIDS is a lifetime disease with global impact. There is an urgent need for new HIV-1 therapies that target different steps of the viral replication cycle to combat the growing prevalence of multidrug-resistant viruses and also reduce treatment toxicities. This research project will define the mechanisms of action of novel antiviral compounds that act on gp120 interactions with host cell receptors. The proposed studies will facilitate the development of new targets for antivirals that can complement the existing drug arsenal by intervention at an early step in HIV-1 infection. PUBLIC HEALTH RELEVANCE (provided by applicant): HIV-1/AIDS is a lifetime disease with global impact. There is an urgent need for new HIV-1 therapies that target different steps of the viral replication cycle to combat the growing prevalence of multidrug-resistant viruses and also reduce treatment toxicities. This research project will define the mechanisms of action of novel antiviral compounds that act on gp120 interactions with host cell receptors. The proposed studies will facilitate the development of new targets for antivirals that can complement the existing drug arsenal by intervention at an early step in HIV-1 infection.
描述(由申请人提供):迫切需要了解 HIV-1 感染在粘膜组织中的起始和传播,并开发针对早期感染以预防粘膜 HIV-1 传播的新方法。 HIV-1 感染需要病毒和靶细胞膜融合,这一过程由病毒包膜糖蛋白 (Env) 和宿主细胞受体介导。人类清道夫受体 gp340 已被确定为人类唾液中的分泌成分,通过与 Env 刺突的表面 gp120 亚基的特异性相互作用来抑制 HIV-1 的口腔传播。令人惊讶的是,女性生殖道中 gp120 与膜结合 gp340 的相互作用促进 HIV-1 通过屏障上皮细胞转胞吞作用,从而感染 CD4+ 细胞。我们此项目的目标是确定基于可溶性 gp340 的 HIV-1 进入抑制剂的分子靶点和作用机制。我们的发现工作将基于 gp340 的 gp120 结合 SRCR 结构域获得的初步数据,该结构域可有效抑制 HIV-1 的体外感染,IC50 值为纳摩尔级。我们提出了一种综合的、跨学科的方法,结合了蛋白质化学、高分辨率结构测定、热力学和动力学结合分析、蛋白质工程、分子病毒学和动物模型功效研究。在这个项目中,我们寻求发现新的 HIV-1 特异性干预策略,以抑制粘膜上皮-Env 结合和病毒-细胞融合。具体目标是: 1. 了解 gp340 与 gp120 结合的结构基础,为新型 SRCR 结构域进入抑制剂的设计和优化提供信息。 (a) 阐明游离和与 V3 区域结合的 SRCR 结构域片段的结构特性。 (b) 表征 gp120-gp340 相互作用的能量。 (c) 使用突变分析和生物物理方法来剖析各自结合位点的结构决定因素。 (d)定义“最小”gp120结合序列或此类序列的集合。 (e) 优化 SRCR 结构域变体的结合亲和力,并在单轮感染性测定中评估其抗 HIV-1 活性。 2. 确定gp120-gp340相互作用影响Env结构、功能和抗原性的机制。 (a) 确定 Aim 1c 中鉴定的 V3 突变如何影响 Env 的功能能力。 (b) 表征 SRCR 结构域对 gp120 受体结合特性及其对中和性和非中和性单克隆抗体的反应性的影响。 (c) 确定选定的 SRCR 结构域进入抑制剂对不同主要 HIV-1 毒株的杀病毒活性。 3. 测试优化的 SRCR 结构域进入抑制剂预防粘膜 HIV-1 感染的有效性。 (a) 在人类宫颈和阴道组织的 HIV-1 感染体外模型中表征选定 SRCR 进入抑制剂的特异性和效力。 (b) 使用人源化小鼠阴道传播模型来评估优化的 SRCR 进入抑制剂单独以及与 gp41 融合抑制剂 C52L 和小分子 CCR5 共受体抑制剂 CMPD167 组合的体内效力和活性广度。 1 项目叙述 HIV-1/艾滋病是一种具有全球影响的终生疾病。迫切需要针对病毒复制周期的不同步骤的新的 HIV-1 疗法,以对抗日益流行的多重耐药病毒并减少治疗毒性。该研究项目将定义作用于 gp120 与宿主细胞受体相互作用的新型抗病毒化合物的作用机制。拟议的研究将促进抗病毒药物新靶点的开发,这些药物可以通过在 HIV-1 感染的早期干预来补充现有的药物库。 公共卫生相关性(由申请人提供): HIV-1/艾滋病是一种具有全球影响的终生疾病。迫切需要针对病毒复制周期的不同步骤的新的 HIV-1 疗法,以对抗日益流行的多重耐药病毒并减少治疗毒性。该研究项目将定义作用于 gp120 与宿主细胞受体相互作用的新型抗病毒化合物的作用机制。拟议的研究将促进抗病毒药物新靶点的开发,这些药物可以通过在 HIV-1 感染的早期干预来补充现有的药物库。

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 }}

Min Lu其他文献

Min Lu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('Min Lu', 18)}}的其他基金

Molecular Basis of Substrate Translocation in the Drug/H+ Antiporter 1 Family
药物/H 逆向转运蛋白 1 家族底物易位的分子基础
  • 批准号:
    10414517
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 89.68万
  • 项目类别:
Molecular Basis of Substrate Translocation in the Drug/H+ Antiporter 1 Family
药物/H 逆向转运蛋白 1 家族底物易位的分子基础
  • 批准号:
    10644018
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 89.68万
  • 项目类别:
Engineered Envelope Glycoprotein Trimers for HIV-1 Vaccine Immunogens
用于 HIV-1 疫苗免疫原的工程包膜糖蛋白三聚体
  • 批准号:
    8743611
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    $ 89.68万
  • 项目类别:
The Role of Scavenger Receptor gp340 in Mucosal HIV-1 Transmission and Inhibition
清道夫受体 gp340 在粘膜 HIV-1 传播和抑制中的作用
  • 批准号:
    8743609
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    $ 89.68万
  • 项目类别:
Development of novel small-molecule inhibitors of HIV-1 fusion as microbicides
作为杀微生物剂的新型 HIV-1 融合小分子抑制剂的开发
  • 批准号:
    8892301
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    $ 89.68万
  • 项目类别:
Small-molecule inhibitors of gp41-mediated fusion as HIV-1 topical microbicides
gp41 介导融合的小分子抑制剂作为 HIV-1 局部杀菌剂
  • 批准号:
    8743614
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    $ 89.68万
  • 项目类别:
The Role of Scavenger Receptor gp340 in Mucosal HIV-1 Transmission and Inhibition
清道夫受体 gp340 在粘膜 HIV-1 传播和抑制中的作用
  • 批准号:
    8704604
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    $ 89.68万
  • 项目类别:
The Role of Scavenger Receptor gp340 in Mucosal HIV-1 Transmission and Inhibition
清道夫受体 gp340 在粘膜 HIV-1 传播和抑制中的作用
  • 批准号:
    8418763
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    $ 89.68万
  • 项目类别:
The Role of Scavenger Receptor gp340 in Mucosal HIV-1 Transmission and Inhibition
清道夫受体 gp340 在粘膜 HIV-1 传播和抑制中的作用
  • 批准号:
    8607113
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    $ 89.68万
  • 项目类别:
Development of an HIV-1 entry inhibitor pre-drug as a microbicide
开发作为杀微生物剂的 HIV-1 进入抑制剂前药
  • 批准号:
    8112130
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    $ 89.68万
  • 项目类别:

相似国自然基金

本体驱动的地址数据空间语义建模与地址匹配方法
  • 批准号:
    41901325
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    22.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
时空序列驱动的神经形态视觉目标识别算法研究
  • 批准号:
    61906126
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    24.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
针对内存攻击对象的内存安全防御技术研究
  • 批准号:
    61802432
  • 批准年份:
    2018
  • 资助金额:
    25.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
大容量固态硬盘地址映射表优化设计与访存优化研究
  • 批准号:
    61802133
  • 批准年份:
    2018
  • 资助金额:
    23.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
IP地址驱动的多径路由及流量传输控制研究
  • 批准号:
    61872252
  • 批准年份:
    2018
  • 资助金额:
    64.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

Cellular Determinants and Function Consequences of PP2A-B56 Degradation by HIV-1 Vif
HIV-1 Vif 降解 PP2A-B56 的细胞决定因素和功能后果
  • 批准号:
    10619722
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 89.68万
  • 项目类别:
Evaluation of novel tuberculosis LAM assays among people living with HIV and sepsis
HIV 感染者和败血症患者中新型结核病 LAM 检测的评估
  • 批准号:
    10548256
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 89.68万
  • 项目类别:
Deciphering Early Stages of Polyomavirus CNS Pathogenesis and Immunity
破译多瘤病毒中枢神经系统发病机制和免疫的早期阶段
  • 批准号:
    10449608
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 89.68万
  • 项目类别:
Self-test HIV diagnostics utilizing structurally novel, shark-derived binding domains
利用结构新颖的鲨鱼衍生结合域进行 HIV 自检诊断
  • 批准号:
    10373471
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 89.68万
  • 项目类别:
Deciphering Early Stages of Polyomavirus CNS Pathogenesis and Immunity
破译多瘤病毒中枢神经系统发病机制和免疫的早期阶段
  • 批准号:
    10610484
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 89.68万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了