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S-Palmitoylation cycles as Relevant Targets for Viral Infections

English title S-Palmitoylation cycles as Relevant Targets for Viral Infections
Applicant van der Goot Gisou
Number 196651
Funding scheme Special Call on Coronaviruses
Research institution Global Health Institute EPFL SV-DO
Institution of higher education EPF Lausanne - EPFL
Main discipline Cellular Biology, Cytology
Start/End 01.01.2021 - 31.12.2022
Approved amount 299'718.00
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All Disciplines (4)

Discipline
Cellular Biology, Cytology
Molecular Biology
Biophysics
Biochemistry

Keywords (7)

acyl protein thioesterase; membrane proteins; DHHC; SARS-CoV-2; membrane biology; membrane trafficking; palmitoylation

Lay Summary (French)

Lead
La modification lipidique des protéines comme cible thérapeutique potentielle contre les infections virales
Lay summary

En Novembre 2018, le SARS-CoV-2 est apparu dans la population humaine mondiale, entrainant la maladie du COVID-19. Bien que ce virus soit nouveau, des connaissances acquises sur d’autres virus ont permis d’accélérer la compréhension de son mécanisme d’infection. Il avait en particulier été montrer que la protéine Spike du corona subissait une modification chimique dans la cellule consistant en l’ajout d’un acide gras, modification nommée S-palmitoylation. Notre laboratoire est un des expert mondiaux dans ce domaine.  Nous avons en particulier montré que la palmitoylation et la dépalmitoylation sont essentielles dans le cadre d’un autre type d’infection, par la bactérie de l’anthrax. Nous proposons d’utiliser notre expertise pour mieux comprendre les infection par SARS-CoV2. Nous planifions d'étudier comment la S-palmitoylation affectent le cycle de vie du SRAS-CoV-2, de l'entrée du virus à la libération des virions. Nous nous concentrerons d’abord sur la protéine Spike. Puis nous étendrons l’études à d’autre protéines présente dans le virus où encodé par le génome du virus. Ces dernières ne font pas partie du virus mais modifient le comportement de la cellule pour qu’elle devienne une machine à fabriquer des virions. Notre contribution vise à mieux comprendre le virus et à développer des traitements pharmaceutiques qui ciblent CoV-2. Cette approche pourrait être étendue à n'importe quel virus, en prévision de futures épidémies.

Direct link to Lay Summary Last update: 09.02.2021

Responsible applicant and co-applicants

Employees

Project partner

Abstract

The understanding of the novel coronavirus SARS-CoV-2 is greatly benefitted by past research on other viruses as well as bacterial toxins that need to enter mammalian cells. Our previous research on anthrax toxin entry has been instrumental to uncovering the involvement in S-palmitoylation in cellular processes. S-palmitoylation is a post-translational modification that is necessary for anthrax entry as well as for the life cycle of many envelop viruses. We have shown that both palmitoylation and depalmitoylation are essential for anthrax toxin entry. Preliminary experiments already indicate that inhibitors are depalmitoylation have a marked effect of SARS-CoV-2 viral entry, actually to similar extents as hydroxychloroquine. As one of the very few expert labs in S-palmitoyation worldwide, we propose to investigate how host S-palmitoylation cycles affects SARS-CoV-2 life cycle, from viral entry to virions release. Our contribution can further the development of pharmaceuticals that target SARS-CoV-2. Importantly, this approach can be extended to any virus, in anticipation of future epidemics.
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