Uncovering the antiviral activities of viperin
- Reference number
- FFL12-0089
- Start and end dates
- 140101-191231
- Amount granted
- 9 700 000 SEK
- Administrative organization
- Umeå University
- Research area
- Life Sciences
Summary
Flaviviruses cause severe disease worldwide. Dengue fever virus alone causes 50-100 million cases annually. Tick-borne encephalitis virus (TBEV) is the medically most important vector-borne virus in Sweden and Europe, and currently no antiviral drugs exist against any of these important viruses. The interferon response is the first line of defense against invading pathogens, including flaviviruses. Interferons induce expression of several proteins that specifically function to combat viral infection. My research focuses on identification and characterization of the host own antiviral responses against flaviviruses. I have identified viperin as a potent antiviral protein against TBEV, and shown that this protein reduces viral titers with 10 000 fold. Viperin is antivirally active against flaviviruses and viruses from other families. However, the mechanism of action is poorly characterized. Since TBEV is exceptionally viperin-sensitive, it represents an ideal tool to investigate the antiviral mechanism of this protein. We undertake a novel approach to understand how viral growth and replication is targeted by viperin. The methodology focuses on model systems for viral infection, protein biochemistry and advanced imaging techniques in order to convey proof-of-principle for the molecular mechanisms involved. Our scope is to identify and characterize a novel and general target area for treatment of flavivirus infections by understanding how viperin combats viral replication.
Popular science description
Virus är parasiter som gör om bl a mänskliga celler till virusfabriker där virus förökar sig och från vilka de sprider sig för att infektera intilliggande celler. Cellerna utvecklar å sin sida strategier för att förhindra virus tillväxt och spridning. I detta projekt vill vi undersöka cellernas egna försvarsmekanismer och sedan använda kunskapen för att utveckla nya läkemedel mot virusinfektioner. Flavivirus är en grupp av virus som sprids av mygg och fästingar. Många flavivirus, till exempel denguevirus, gula feber virus, West Nile virus, japansk encefalitvirus och fästingburen encefalitvirus (”fästingvirus”, TBEV) orsakar varje år svår sjukdom hos miljontals människor över hela världen. Det finns ingen antiviral medicin för behandling av dessa virus. Att förhindra infektion genom att kontrollera populationen av mygg och fästingar är mycket svårt. Behovet är stort av forskning som kan leda till ett effektivt läkemedel. I vår forskning använder vi TBEV som ett modellvirus för andra flavivirus. Vår strategi, för att hitta en ny angreppspunkt för antiviral behandling, är att studera cellens egna försvarsmekanismer mot virus. Om man vet hur cellerna bekämpar virus så kan den informationen användas för att designa och utveckla antivirala behandlingar. En central komponent i cellens tidiga försvar är proteinet interferon, som skickas ut från infekterade celler och larmar närliggande celler så att de kan förbereda sitt försvar mot inkommande virus. En viktig del i detta antivirala program är det cellulära proteinet viperin. TBEV är extremt känslig mot viperin och utgör därför en bra modell för att studera viperinproteinets antivirala mekanism i detalj. I detta projekt kommer vi att fokusera på att identifiera hur viperin attackerar flavivirus och vilka andra komponenter i cellen och viruset som behövs. Vår hypotes är att ökad förståelse för viperinets funktion kan leda utveckling av antivirala medel mot TBEV och övriga flavivirus.