Multiscale Simulation of HIV-1 Virion Release and Maturation
HIV-1 病毒粒子释放和成熟的多尺度模拟
基本信息
- 批准号:10750700
- 负责人:
- 金额:$ 54.29万
- 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:2023-07-10 至 2028-06-30
- 项目状态:未结题
- 来源:
- 关键词:AddressAnionsBindingBiologicalCapsidCell membraneCell physiologyCellsCollaborationsComplexComputer ModelsComputer SimulationCrowdingDataDevelopmentEnvironmentEvolutionFreedomFundingGenomeGlycoproteinsGrainGrowthGuide RNAHIV ProteaseHIV-1HIV-1 proteaseHandIn VitroInfectionInvestmentsKineticsKnowledgeLettersLife Cycle StagesLinkMediatingMembraneMethodologyMethodsModelingMolecularMorphologyNucleic AcidsPathway interactionsPhysical condensationProcessPropertyProteinsRNAResearchResearch PersonnelResolutionReverse TranscriptionRibonucleoproteinsRoleSiteStructureViralViral GenomeViral ProteinsVirionVirusVirus AssemblyWorkatomic interactionsbiophysical techniquesexperimental studygag Gene Productsin vivoinnovationinsightmodel developmentmolecular dynamicsmolecular modelingmolecular scalenovelnovel therapeutic interventionparticleprotein complexrecruitself assemblysimulationtoolvirology
项目摘要
PROJECT SUMMARY
Certain key processes in the HIV-1 viral lifecycle are still poorly or incompletely understood. These processes
include the release of the virion from infected cells, the virion maturation, and the genome packaging within the
virion as it matures. These processes are highly complex, involving sequential multiprotein and nucleic acid
assembly and disassembly, as well as protein-mediated membrane interactions. Computationally simulating
these processes thus requires the use of both all-atom (AA) and coarse-grained (CG) molecular dynamics (MD)
methods in an innovative multiscale fashion in order to access the relevant spatial and temporal scales. The
Voth group will develop and carry out both AA and CG simulations to study the large viral protein complexes
relevant to these important problems in the HIV-1 life cycle. The specific processes to be studied are involved
in the viral release and maturation processes, specifically the proteolytic cleavage of Gag and capsid assembly
within the virion (Aim 1), the virion component reorganization and ribonucleoprotein complex condensation upon
maturation (Aim 2), and the latter stage dynamics of virion release from infected cells (Aim 3). The computational
model development and multiscale simulation efforts will be integrated and iterated with the experimental studies
of two leading experimental investigators (John Briggs and Hans-Georg Kräusslich) and one independently
funded collaborator (James Hurley). These novel and powerful multiscale computer simulations – and the
collaborative effort with experimentalists – will provide new insight into the dynamical aspects of HIV-1 release
and maturation which are not readily accessible to the experimental (or computational) efforts alone.
项目摘要
HIV-1病毒生命周期中的某些关键过程仍然很差或不完全理解。这些过程
包括从受感染细胞中释放病毒粒子,病毒体的成熟和基因组包装
随着它的成熟。这些过程高度复杂,涉及顺序多蛋白和核酸
组装和拆卸,以及蛋白质介导的膜相互作用。计算模拟
因此,这些过程需要使用全原子(AA)和粗粒(CG)分子动力学(MD)
以创新的多尺度方式使用相关的空间和临时量表的方法。这
Voth组将开发和进行AA和CG模拟,以研究大型病毒蛋白复合物
与HIV-1生命周期中的这些重要问题有关。涉及要研究的特定过程
在病毒释放和成熟过程中,特别是GAG和衣壳组件的蛋白水解裂解
在病毒体中(AIM 1),病毒体成分的重组和核糖核蛋白复合物在
成熟(AIM 2),以及从感染细胞释放病毒粒子的后期动力学(AIM 3)。计算
模型开发和多尺度模拟工作将被整合并迭代与实验研究
两名领先的实验研究者(John Briggs和Hans-GeorgKräusslich)和一名独立的
资助合作者(詹姆斯·赫利)。这些新颖而强大的多尺度计算机模拟 -
与实验者的合作努力 - 将为HIV-1发行的动态方面提供新的见解
仅实验(或计算)工作不容易访问的成熟。
项目成果
期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
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