Virus receptors: impact on tropism and treatment
- Reference number
- F06-0011
- Start and end dates
- 080301-131231
- Amount granted
- 8 500 000 SEK
- Administrative organization
- Umeå University
- Research area
- Life Sciences
Summary
MAIN OBJECTIVES: To study interactions between viruses (adenoviruses, picornaviruses and influenza A viruses) and their cellular receptors. This includes i) identification of components and mechanisms that viruses use for binding to target cells, ii) structural aspects of the interactions, and iii) the determinants of virus tropism. CONDENSED WORK PLAN: For identification of novel receptors, we plan to use MALDI-TOF and/or peptide sequencing (for identification of protein-containing receptors) and glycan array for identification of glycan-containing receptors. For confirmation/validation of the function of receptors, classical methods will be used such as quantification of isotope-labeled virus binding to target cells and virus infection of target cells. Structural features will be analysed by x-ray crystallography, and virus tropism/receptor expression will be studied with flow cytometry and/or in situ histochemistry. EXPECTED RESULTS: I expect i) that we have identified novel virus receptors, ii) that structural features of virus ligand - cellular receptor interactions have been revealed; iii) that we can explain virus tropism on the basis of cellular receptor distribution on cells and tissues, iv) that sialic acid containing glycans have been developed as a novel type of antiviral drugs, and v), that we have provided important knowledge and tools for development of more efficiently targeted viral gene therapy vectors.
Popular science description
Virus orsakar en mängd olika, mer eller mindre allvarliga sjukdomar hos människan. Till de mest aktuella hör fågelinfluensavirus som kan orsaka allvarliga infektioner i framför allt luftvägar men även i ögon. I detta projekt kartlägger vi de egenskaper, komponenter och mekanismer som reglerar hur olika virus binder till och tar sig in i olika celler, samt vilka celltyper, vävnader och organ som virus slutligen infekterar. Dessa tidiga steg i virus livscykel är betydelsefulla för utgången av alla virusinfektioner. Utan bindning till och inträde in i celler sker ingen infektion. Vi vill också ta reda på var i kroppen, på vilka celler, och i vilka kroppsvätskor som de viktiga komponenterna finns, och försöka koppla samman detta med virus förmåga att orsaka vissa typer av sjukdomar. Vi vill också använda nyvunnen kunskapen om dessa komponenter och mekanismer för att utveckla nya läkemedel, som fungerar på så sätt att de hindrar virus från att binda till och därmed även infektera celler. Vår forskning kan också användas för förbättring av så kallad genterapi, vilket betyder ”behandling med gener”. Ofarliga, så kallade ”avväpnade” adenovirus är utmärkta bärare av främmande gener och transporterar effektivt olika gener in i våra celler. Vi och många andra tror att man i framtiden ska kunna behandla cancer, infektioner, ärftliga sjukdomar och ämnesomsättningssjukdomar med hjälp av genterapi. Denna typ av behandling är känslig och måste finjusteras på flera olika sätt. Ett sådant sätt är att se till så att generna levereras till rätt celler. Avväpnade virus med gener för behandling måste alltså styras bort från sina vanliga målceller, och i stället styras mot just de celler som behöver behandling. Om vi kan lära oss mer om de komponenter och mekanismer som riktiga virus använder för att binda till och angripa mänskliga celler, så kan man lättare styra avväpnade, genbärar-virus till de celler som behöver behandling.