Understanding the OAS/RNase L pathway during pathogenic viral infections

了解病原性病毒感染期间的 OAS/RNase L 途径

基本信息

  • 批准号:
    10714902
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 48.3万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2023
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2023-09-15 至 2028-07-31
  • 项目状态:
    未结题

项目摘要

PROJECT SUMMARY Ribonuclease L (RNase L) is a key component of the mammalian innate antiviral response. For decades, RNase L was presumed to reduce viral protein synthesis by cleaving ribosomes to arrest translation. However, we and others recently demonstrated that RNase L-cleaved ribosomes are translation-competent, and that pathogenic viruses can synthesize proteins despite activating RNase L. These observations have revealed a significant gap in knowledge regarding how RNase L functions and how viruses evade it. We have demonstrated that RNase L rapidly degrades nearly all cellular mRNAs upon activation. This activity regulates three cellular processes that have expanded our understanding of RNase L and that have elucidated how pathogenic viruses evade and potentially hijack RNase L functions. First, RNase L reprograms translation to an antiviral state by degrading constitutively expressed cellular mRNAs while sparing host mRNAs encoding antiviral proteins (e.g., type I interferons), which permits antiviral protein synthesis. Importantly, the mRNAs encoded by several pathogenic viruses (e.g., dengue virus) similarly evade RNase L-mediated mRNA decay, thus permitting viral protein synthesis. This observation has elucidated how pathogenic viruses synthesize proteins despite activating RNase L. This application proposes to characterize the RNase L-mediated mRNA decay pathway and determine how host and viral mRNAs evade it. Second, RNase L activation triggers the inhibition of nuclear mRNA export. This is a critical antiviral mechanism that antagonizes influenza A virus protein synthesis, but it also downregulates the expression of host antiviral proteins (e.g., type I interferons). Importantly, pathogenic viruses (e.g., dengue virus) activate this RNase L-dependent pathway, resulting in sequestration of host antiviral mRNAs in the nucleus. This observation suggests that viruses potentially hijack this function of RNase L to limit host antiviral protein production. This application aims to determine how RNase L inhibits mRNA export, the breadth of viruses it antagonizes, how it impacts host antiviral gene expression during pathogenic viral infections. Third, RNase L regulates the assembly of cytoplasmic antiviral ribonucleoprotein complexes. Specifically, RNase L inhibits the assembly of stress granules and promotes the assembly of an alternative stress granule-like ribonucleoprotein complex termed RNase L-dependent body. RNase L-dependent bodies are the predominant antiviral granule assembled in response to SARS-CoV-2 or dengue virus infection, yet their function is completely unknown. This application aims to determine the function of antiviral stress granules and RNase L-dependent bodies and to determine how their regulation by RNase L alters the antiviral response. Understanding the mechanisms and functions of these cellular processes will advance our understanding of the OAS/RNase L pathway, innate immune antiviral gene induction, and virology. Moreover, it will promote general medicine by broadly characterizing fundamental cellular, molecular, and RNA biology that is relevant to non-infectious diseases, including autoimmune diseases, neurodegeneration, and cancer. Lastly, the proposed research will support the development of promising antiviral, immunomodulatory, and anticancer therapies based on RNase L biology.
项目摘要 核糖核酸酶L(RNase L)是哺乳动物先天抗病毒反应的关键组成部分。数十年来,RNase 假定L通过裂解核糖体阻止翻译来减少病毒蛋白的合成。但是,我们和其他人 最近证明了RNase L-裂解的核糖体具有翻译能力,而致病性病毒可以 尽管激活了RNaseL。 关于RNase L的功能以及病毒如何逃避。我们已经证明rNase l迅速降解 激活后所有细胞mRNA。这项活动调节了三个蜂窝过程,这些过程扩大了我们的理解 RNase L的含量并阐明了致病性病毒逃避和潜在劫持RNase L功能的方式。第一的, RNASE L通过降解组成表达的细胞mRNA而将翻译转换为抗病毒状态 保留编码抗病毒蛋白的宿主mRNA(例如I型干扰素),该蛋白允许抗病毒蛋白合成。 重要的是,由多种致病病毒(例如登革热病毒)编码的mRNA类似地逃避了RNase L介导的 mRNA衰变,因此允许病毒蛋白质合成。该观察结果阐明了致病性病毒的合成方式 尽管激活了RNaseL。蛋白质。该应用建议表征RNase L介导的mRNA衰变 途径并确定宿主和病毒mRNA如何逃避它。其次,RNase L激活触发了核的抑制 mRNA导出。这是一种关键的抗病毒机制,它拮抗流感的一种病毒蛋白质合成,但也 下调宿主抗病毒蛋白的表达(例如,I型干扰素)。重要的是,致病病毒(例如 登革热病毒)激活该RNase L依赖性途径,导致宿主抗病毒mRNA的隔离 核。该观察结果表明,病毒潜在地劫持了RNase L的这种功能以限制宿主抗病毒蛋白 生产。该应用旨在确定RNASE L如何抑制mRNA导出,它拮抗病毒的广度, 它如何影响致病病毒感染期间宿主抗病毒基因表达。第三,rNase l调节组件 细胞质抗病毒核糖核蛋白复合物的。具体而言,rNase l抑制压力颗粒的组装和 促进称为RNase L依赖性体的替代应力颗粒样核糖核蛋白复合物的组装。 RNase L依赖性体是响应于SARS-COV-2或登革热病毒的主要抗病毒颗粒 感染,但它们的功能是完全未知的。该应用旨在确定抗病毒应力的功能 颗粒和RNase l依赖性身体,并确定其通过RNASE的调节如何改变抗病毒反应。 了解这些细胞过程的机制和功能将提高我们对 OAS/RNase L途径,先天免疫抗病毒基因诱导和病毒学。而且,它将促进一般 通过广泛表征与非感染有关的基本细胞,分子和RNA生物学的医学 疾病,包括自身免疫性疾病,神经变性和癌症。最后,拟议的研究将支持 基于RNase L生物学的有希望的抗病毒,免疫调节和抗癌疗法的开发。

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)
G3BP1-dependent condensation of translationally inactive viral RNAs antagonizes infection.
  • DOI:
    10.1126/sciadv.adk8152
  • 发表时间:
    2024-02-02
  • 期刊:
  • 影响因子:
    13.6
  • 作者:
    Burke, James M.;Ratnayake, Oshani C.;Watkins, J. Monty;Perera, Rushika;Parker, Roy
  • 通讯作者:
    Parker, Roy
RNase L-induced bodies sequester subgenomic flavivirus RNAs and re-establish host RNA decay.
RNase L 诱导的体隔离亚基因组黄病毒 RNA 并重新建立宿主 RNA 衰变。
{{ 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 }}

James M Burke其他文献

James M Burke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('James M Burke', 18)}}的其他基金

Determining the specificity and biological functions of widespread host mRNA degradation by RNase L
确定 RNase L 广泛降解宿主 mRNA 的特异性和生物学功能
  • 批准号:
    9757551
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 48.3万
  • 项目类别:
Determining the specificity and biological functions of widespread host mRNA degradation by RNase L
确定 RNase L 广泛降解宿主 mRNA 的特异性和生物学功能
  • 批准号:
    10116269
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 48.3万
  • 项目类别:

相似国自然基金

基于腔光机械效应的石墨烯光纤加速度计研究
  • 批准号:
    62305039
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
基于自持相干放大的高精度微腔光力加速度计研究
  • 批准号:
    52305621
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
位移、加速度双控式自复位支撑-高层钢框架结构的抗震设计方法及韧性评估研究
  • 批准号:
    52308484
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
高离心加速度行星排滚针轴承多场耦合特性与保持架断裂失效机理研究
  • 批准号:
    52305047
  • 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
基于偏心光纤包层光栅的矢量振动加速度传感技术研究
  • 批准号:
    62305269
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似海外基金

IAS 2023, the 12th IAS Conference on HIV Science, Brisbane, Australia, and virtually, 23-26 July 2023
IAS 2023,第 12 届 IAS HIV 科学会议,澳大利亚布里斯班,虚拟会议,2023 年 7 月 23-26 日
  • 批准号:
    10696505
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 48.3万
  • 项目类别:
The Impact of SARS-CoV-2 Immune Dysregulation on Antifungal Immunity
SARS-CoV-2 免疫失调对抗真菌免疫的影响
  • 批准号:
    10658355
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 48.3万
  • 项目类别:
Mechanisms of SARS-CoV-2 pathogenesis during HIV/SIV infection
HIV/SIV 感染期间 SARS-CoV-2 的发病机制
  • 批准号:
    10685195
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 48.3万
  • 项目类别:
Dissecting the drivers of persistent SARS-CoV-2 infections
剖析 SARS-CoV-2 持续感染的驱动因素
  • 批准号:
    10736007
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 48.3万
  • 项目类别:
Characterization of Persistent COVID-19
持续性 COVID-19 的特征
  • 批准号:
    10744322
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 48.3万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了