# Structure and Function of C. Difficile Toxins

> **NIH NIH R01** · BOSTON CHILDREN'S HOSPITAL · 2020 · $804,015

## Abstract

Project Summary 
Clostridium  difficile  infection  (CDI)  is  the  most  common  cause  of  antibiotic-­associated  diarrhea 
and  gastroenteritis-­associated  death  among  developed  countries,  and  it  is  classified  as  one  of 
the top three “urgent threats” by the US Centers for Disease Control and Prevention (CDC). The 
disease associated with CDI is mainly mediated by two homologous exotoxins, TcdA and TcdB. 
They target and disrupt the colonic epithelium, leading to diarrhea and colitis. Receptor-­binding 
is  a  critical  step  in  the  toxin’s  action  and  largely  determine  toxin  tropisms,  and  these  receptors 
are  also  molecular  targets  for  therapeutic  interventions.  The  goal  of  our  proposal  is  to  identify 
and  characterize  toxin  receptors,  establish  a  structural  basis  for  toxin-­receptor  recognition,  and 
harness  this  knowledge  to  gain  a  mechanistic  understanding  of  the  biology,  pathogenesis,  and 
therapy  of  TcdA  and  TcdB.  We  will  take  a  multi-­disciplinary  approach,  bringing  together  the 
expertise  in  toxin  structure/function  of  Dr.  Rongsheng  Jin’s  group  with  the  expertise  in  toxin 
receptor  identification/pathogenesis  of  Dr.  Min  Dong’s  group.  This  proposed  work  is  built  on 
both our published work on identifying Frizzled (FZD) proteins as TcdB receptors, and extensive 
preliminary  data  on  toxin-­receptor  interactions.  We  will  focus  on  three  aims:  (1)  elucidate  the 
structural basis and pathogenic relevance of TcdB-­FZD recognition;; (2) understand the structure 
of  TcdB  and  the  influence  of  FZD  binding;;  and  (3)  identify  and  characterize  novel  TcdA 
receptors  through  a  CRISPR/Cas9  mediated  genome-­wide  screens.  These  proposed  studies 
will  provide  a  comprehensive  understanding  of  toxin-­receptor  interactions  and  how  they 
contribute to the toxin biology and pathogenesis of TcdA and TcdB.

## Key facts

- **NIH application ID:** 9913462
- **Project number:** 5R01AI139087-03
- **Recipient organization:** BOSTON CHILDREN'S HOSPITAL
- **Principal Investigator:** Min Dong
- **Activity code:** R01 (R01, R21, SBIR, etc.)
- **Funding institute:** NIH
- **Fiscal year:** 2020
- **Award amount:** $804,015
- **Award type:** 5
- **Project period:** 2018-05-15 → 2023-04-30

## Primary source

NIH RePORTER: https://reporter.nih.gov/project-details/9913462

## Citation

> US National Institutes of Health, RePORTER application 9913462, Structure and Function of C. Difficile Toxins (5R01AI139087-03). Retrieved via AI Analytics 2026-05-25 from https://api.ai-analytics.org/grant/nih/9913462. Licensed CC0.

---

*[NIH grants dataset](/datasets/nih-grants) · CC0 1.0*