PolyADP-ribosylation of cellular proteins in viral infection
- Reference number
- UKR22-0064
- Project leader
- Guzyk, Mykhailo
- Start and end dates
- 220701-241231
- Amount granted
- 1 000 000 SEK
- Administrative organization
- Karolinska Institutet
- Research area
- Life Sciences
Summary
Post-translational modification of protein molecules is an effective way for cells to control the expression, localisation, and function of proteins. PolyADP-ribosylation (PARylation) is an understudied modification, whereby PAR is covalently ligated to proteins by ligase enzymes including the PAR polymerase (PARP) family of proteins. Both alphaviruses and coronaviruses encode enzymes that can remove PAR from protein substrates and this project is focussed on an understanding of the relevance for these enzymatic domains in infection with those viruses. First, we will purify PARylated proteins from alphavirus or SARS-CoV-2 infected cells and identify them by mass spectrometry. Secondly, using the Cellular Thermal Shift Assay, we will determine the identities of all proteins whose interaction states change during infection and, using a viral mutant lacking macrodomain activity we will specifically identify protein interaction state changes due to that activity. The candidate and the host lab have complementary interests and expertise. The candidate has much experience in the study of PARylation of cellular proteins which will be very useful to the host lab in their continuing investigations in alpha- and coronavirus manipulation of host cells. We will generate high-quality data and informing on novel vulnerabilities of these important pathogen groups.
Popular science description
Alfavirus är en virusgrupp som har orsakat flera allvarliga sjukdomar hos miljontals människor i världen under de senaste decennierna. Viruset överförs via myggor i tropiska regioner. Ett exempel på ett särskilt viktigt alfavirus är chikungunyavirus som orsakar chikungunyafeber. Denna sjukdom kännetecknas av symtom som svår ledsmärta, feber, utslag och artrit. De flesta infekterade individer återhämtar sig, men i vissa fall kan smärtan vara kvar i flera månader eller upp till år, så utbrott i brukssamhällen kan vara förödande. Detta anslag skulle stödja vårt arbete med att förstå mer om interaktionen mellan virus och värdceller vid alfavirusinfektion. Denna typ av kunskap krävs för utveckling av antivirala behandlingar. Vikten av mer kunskap om coronavirus för global hälsa vid pågående och potentiellt framtida pandemier kan inte överdrivas. McInerney-gruppens erfarenhet av både alfa- och coronavirus i kombination med kandidatens expertis med att identifiera modifieringar av proteiner vid patologiska tillstånd behövs för att generera högkvalitativa data och informera om nya sårbarheter hos dessa viktiga patogengrupper. Många grundläggande processer i cellbiologi har uppdagats med hjälp av virus och arbetet i McInerney-forskargruppen fortsätter denna tradition. Under de senaste åren har vi gjort stora framsteg när det gäller förståelsen av molekylära mekanismer för alfavirusreplikation och värdcellsinteraktion. Detta projekt fortsätter att expandera och bredda vårt fokus mot andra potentiellt viktiga interaktioner. Arbetet som beskrivs består av en kombination av etablerade metoder inom virologi och nya innovativa tekniker. Luckor i vår förståelse kring mekanismen för viral replikation tyder på att mer grundläggande forskning behövs för att utveckla effektiva terapeutiska och förebyggande strategier. Kandidaten och värdlaboratoriet har expertis och erfarenhet som kompletterar varandra och som kommer driva värdlabbets forskning till nya områden samtidigt som kandidaten får en stabil grund för att fortsätta sitt arbete. McInerney-laboratoriet har tillgång till all utrustning som behövs för detta arbete samt finansiering för reagenser och andra förbrukningsvaror. Vi ser fram emot ett produktivt samarbete under projektets tid och i framtiden som en del av ett forskningsnätverk mellan Sverige och ett fritt Ukraina.