小RNA病毒感染与致病机制的结构基础

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    81330036
  • 项目类别：
    重点项目
  • 资助金额：
    310.0万
  • 负责人：
    饶子和
  • 依托单位：
    清华大学
  • 学科分类：
    H2102.消化道病毒、小RNA病毒与感染
  • 结题年份：
    2018
  • 批准年份：
    2013
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2014-01-01 至2018-12-31

项目摘要

Picornavirus constitutes a large family of non-enveloped positive-sense single stranded RNA (+ssRNA) virus. Picornavirus is one of the most important model organisms to study the fundamental virology questions, including the discovery of RNA-dependant RNA polymerase, X-ray structural virology, etc. Moreover, numbers of pathogens to cause severe human infection diseases are classified in Picornaviridae family. The entire lifecycle of picornavirus can be featured as entry, transcription and replication, assembly and release. Entry, which could be further subdivided to receptor recognition and uncoating processes, is the first key step of picornaviral lifecycle. Although the structural proteins encoded by picornaviruses share primary sequence and structural homologies, the mechanisms for receptor recognition and uncoating of those picornaviruses are distinct. In this study, we will solve the three-dimensional structures of major antigen VP1 and the matured virus particle in complex with different receptors to elucidate the mechanism of receptor recognition of different picornavirus, in particular, EV71, CVA16 and HAV. We will also solve the dynamic structures of virus particles during uncoating process to elucidate the molecular mechanism of picornaviral uncoating. These results will provide the great potential to discover the antiviral therapeutics targeting at picornavirus.
小RNA病毒（Picornaviridae）是一类能够引起多种人类严重传染性疾病的病原体。小RNA病毒生命周期可以分为入侵（包括受体识别和解包被两个环节）、转录与复制、组装与释放等核心步骤，其中的入侵过程是病毒感染与致病的关键步骤。虽然小RNA病毒各个成员的结构蛋白的同源性较高，但其受体识别和解包被过程具有极大的区别。本项目选择小RNA病毒为研究对象，特别是造成严重疫情的手足口病病毒、甲型肝炎病毒等代表种属，以“病毒入侵”这一小RNA病毒生命周期中的关键步骤为切入点，重点关注小RNA病毒入侵过程中“受体识别”和“解包被”两个核心环节，发现受体识别的分子机制，揭示解包被过程中病毒颗粒的动态结构，阐明不同小RNA病毒感染与致病机制的异同和规律，提出阻断小RNA病毒入侵过程的有效策略，为抗病毒药物和疫苗的研制提供关键的生物学基础。

结项摘要

小RNA病毒（Picornaviridae）是典型的无囊膜、单股正链RNA病毒. 并且，小RNA病毒家族包含大量引起人类严重传染性疾病的病原体。小RNA病毒的生命周期包括入侵，转录和复制，组装和释放。入侵过程也可被进一步细分为受体识别和脱衣壳。本项目选择小RNA病毒为研究对象，重点关注病毒入侵过程中“受体识别”和“脱衣壳”两个核心环节的三维结构，发现受体识别的分子机制，揭示基因组释放过程中病毒颗粒的动态过程，阐明不同小RNA病毒科成员入侵机制的异同和规律，尤其是针对EV71,CVA16以及HAV病毒。研究成果为解决“小RNA病毒感染与致病机制”提供了科学依据，也为抗病毒药和疫苗的研制提供了关键的生物学基础。

项目成果

期刊论文数量（6）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Structure of Ljungan virus provides insight into genome packaging of this picornavirus.
Ljungan 病毒的结构提供了对该小核糖核酸病毒基因组包装的深入了解
  • DOI：
    10.1038/ncomms9316
  • 发表时间：
    2015-10-08
  • 期刊：
    Nature communications
  • 影响因子：
    16.6
  • 作者：
    Zhu L;Wang X;Ren J;Porta C;Wenham H;Ekström JO;Panjwani A;Knowles NJ;Kotecha A;Siebert CA;Lindberg AM;Fry EE;Rao Z;Tuthill TJ;Stuart DI
  • 通讯作者：
    Stuart DI
Structure of human Aichi virus and implications for receptor binding
人类爱知病毒的结构及其对受体结合的影响。
  • DOI：
    10.1038/nmicrobiol.2016.150
  • 发表时间：
    2016-11-01
  • 期刊：
    NATURE MICROBIOLOGY
  • 影响因子：
    28.3
  • 作者：
    Zhu, Ling;Wang, Xiangxi;Stuart, David I.
  • 通讯作者：
    Stuart, David I.
Molecular mechanism of SCARB2-mediated attachment and uncoating of EV71.
SCARB2介导的EV71附着和脱壳的分子机制
  • DOI：
    10.1007/s13238-014-0087-3
  • 发表时间：
    2014-09
  • 期刊：
    PROTEIN & CELL
  • 影响因子：
    21.1
  • 作者：
    Dang, Minghao;Wang, Xiangxi;Wang, Quan;Wang, Yaxin;Lin, Jianping;Sun, Yuna;Li, Xuemei;Zhang, Liguo;Lou, Zhiyong;Wang, Junzhi;Rao, Zihe
  • 通讯作者：
    Rao, Zihe
Hepatitis A virus and the origins of picornaviruses.
甲型肝炎病毒和小核糖核酸病毒的起源
  • DOI：
    10.1038/nature13806
  • 发表时间：
    2015-01-01
  • 期刊：
    Nature
  • 影响因子：
    64.8
  • 作者：
    Wang X;Ren J;Gao Q;Hu Z;Sun Y;Li X;Rowlands DJ;Yin W;Wang J;Stuart DI;Rao Z;Fry EE
  • 通讯作者：
    Fry EE
Structure Elucidation of Coxsackievirus A16 in Complex with GPP3 Informs a Systematic Review of Highly Potent Capsid Binders to Enteroviruses.
柯萨奇病毒 A16 与 GPP3 复合物的结构解析为对肠道病毒的高效衣壳结合物的系统评价提供了信息
  • DOI：
    10.1371/journal.ppat.1005165
  • 发表时间：
    2015-10
  • 期刊：
    PLoS pathogens
  • 影响因子：
    6.7
  • 作者：
    De Colibus L;Wang X;Tijsma A;Neyts J;Spyrou JA;Ren J;Grimes JM;Puerstinger G;Leyssen P;Fry EE;Rao Z;Stuart DI
  • 通讯作者：
    Stuart DI

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其他文献

小立碗藓ACL1的晶体制备
  • DOI：
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  • 发表时间：
    2018
  • 期刊：
    南开大学学报(自然科学版)
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    郝博威;张永艳;韩旭;李鑫;王宁宁;饶子和
  • 通讯作者：
    饶子和
Three-dimensional structure of non-structural protein 2 from SARS coronavirus reveals a multi-domain architecture with functional implications
SARS冠状病毒非结构蛋白2的三维结构揭示了具有功能意义的多结构域结构
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    PLoS Pathogens
  • 影响因子：
    6.7
  • 作者：
    饶子和
  • 通讯作者：
    饶子和

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国家基础研究安全战略
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  • 项目类别：
    重点项目

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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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