EAGER: Methodology development for 3D atomic-scale structural dynamics movies of enzymes

EAGER:酶的 3D 原子尺度结构动力学电影的方法开发

基本信息

  • 批准号:
    1842951
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 30万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Standard Grant
  • 财政年份:
    2018
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2018-09-01 至 2023-02-28
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Capturing the dynamic structure of a biological machine performing its function remains the holy grail of biology. Conventional tools provide only structural "snapshots" of stable states along the reaction pathway. This project aims to develop methods that will capture a full movie of a macromolecule's structure as it works. The research tools developed will be applicable to a wide variety of biological systems, and will be disseminated by means of publications, tutorials, conference presentations and the like, to accelerate their adoption. The education component of the project will emphasize the use of single molecule biophysics and computational tools for dynamic structure determination. It will provide high school, undergraduate, graduate students and postdocs training in state-of-the-art single molecule biophysics research, and offer leadership experiences for graduate students and postdocs as well.Specifically, this project will study the structure of the transcription bubble in a simple bacterial transcription system during initiation as a test case for developing new technological concepts. The existence of certain intermediates in bacterial transcription suggests common features of the process exist across the different domains of life and reflects a conserved regulatory mechanism; thus, the findings will have broad utility. For the purpose of dynamic structure determination, the project will combine experimental and theoretical tools, including multi-spot single-molecule FRET measurements, fast single-molecule microfluidic mixing, molecular dynamics simulations and time-resolved single-photon detection to acquire data on- and perform molecular modeling of- the transcription bubble during initiation.This award reflects NSF's statutory mission and has been deemed worthy of support through evaluation using the Foundation's intellectual merit and broader impacts review criteria.
捕获执行其功能的生物机器的动态结构仍然是生物学的圣杯。传统工具仅提供反应路径中稳定状态的结构“快照”。该项目旨在开发能够捕捉大分子结构工作过程的完整影片的方法。开发的研究工具将适用于各种生物系统,并将通过出版物、教程、会议演讲等方式传播,以加速其采用。该项目的教育部分将强调使用单分子生物物理学和计算工具来确定动态结构。它将为高中生、本科生、研究生和博士后提供最先进的单分子生物物理学研究培训,并为研究生和博士后提供领导经验。具体来说,该项目将研究转录气泡的结构在启动过程中使用简单的细菌转录系统作为开发新技术概念的测试用例。细菌转录中某些中间产物的存在表明该过程在生命的不同领域存在共同特征,并反映了保守的调节机制;因此,研究结果将具有广泛的用途。为了确定动态结构,该项目将结合实验和理论工具,包括多点单分子 FRET 测量、快速单分子微流体混合、分子动力学模拟和时间分辨单光子检测,以获取有关数据该奖项反映了 NSF 的法定使命,并通过使用基金会的智力价值和更广泛的影响审查标准进行评估,被认为值得支持。

项目成果

期刊论文数量(5)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
High-throughput smFRET analysis of freely diffusing nucleic acid molecules and associated proteins.
  • DOI:
    10.1016/j.ymeth.2019.07.021
  • 发表时间:
    2019-10-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Segal M;Ingargiola A;Lerner E;Chung S;White JA;Streets A;Weiss S;Michalet X
  • 通讯作者:
    Michalet X
A user-friendly tool to convert photon counting data to the open-source Photon-HDF5 file format
一个用户友好的工具,可将光子计数数据转换为开源 Photon-HDF5 文件格式
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  • 通讯作者:
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  • 作者:
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Shimon Weiss其他文献

Near-field fluorescence microscopy of cells.
细胞的近场荧光显微镜。
  • DOI:
  • 发表时间:
    1998
  • 期刊:
  • 影响因子:
    2.2
  • 作者:
    T. Enderle;T. Ha;Daniel S. Chemla;Shimon Weiss
  • 通讯作者:
    Shimon Weiss

Shimon Weiss的其他文献

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  • DOI:
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  • 发表时间:
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  • 资助金额:
    $ 30万
  • 项目类别:
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    2006
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    $ 30万
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    Continuing Grant
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  • 批准号:
    0552099
  • 财政年份:
    2006
  • 资助金额:
    $ 30万
  • 项目类别:
    Continuing Grant

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  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 30万
  • 项目类别:
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作者:{{ showInfoDetail.author }}

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