Regulatory functions of intrinsically disordered electronegative clusters (ENC) in RNA-binding proteins
RNA结合蛋白中本质无序的负电簇(ENC)的调节功能
基本信息
- 批准号:2024964
- 负责人:
- 金额:$ 90万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:Standard Grant
- 财政年份:2020
- 资助国家:美国
- 起止时间:2020-08-01 至 2024-07-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
Interaction between biomolecules is essential for life. While most proteins have stable three-dimensional structures, a significant number of proteins have been shown to lack a stable three-dimensional structure and are known as intrinsically disordered proteins. It has been shown that proteins that interact with RNA contain regions that are intrinsically disordered, which are essential for the protein-RNA binding. The investigators of this project have shown that most abundant disordered regions in RNA-binding proteins encode clusters of acidic residues or phosphorylation sites that give these regions an overall negative charge. Like tails that help animals to balance and to swish away insects, the disordered protein regions help proteins to balance surface charges for stability and swish away nonspecific ligands. This project will explore how these electronegative clusters modulate protein function. Studying these proteins will provide insights into key biological processes, such as transient folding of disordered proteins, site selection in ribosomal biogenesis, and alternative splicing. In addition, understanding this phenomenon will inform development of novel protein design techniques for more robust and specific RNA-binding proteins, which will ultimately contribute to US bioeconomy. This project will provide training opportunities to high school and undergraduate students, including members of underrepresented groups, in biochemical research and bioinformatics-based coding. This project will study three model proteins: histone-mRNA Stem-Loop Binding Protein, ribosome biogenesis protein 15, and Serine-Arginine Rich Splicing Factor 1. These proteins were selected because they play essential roles in critical biological processes, such as histone pre-mRNA processing, ribosomal biogenesis, and alternative splicing, respectively. Because these proteins encode different types of electronegative clusters and have unique degrees of three-dimensional folding status, this project will systematically elucidate the function of electronegative clusters in mediating both protein folding and stability as well as RNA binding specificity and kinetics. Cutting-edge biophysical and biochemical techniques, such nuclear magnetic resonance, crystallography, stopped-flow fluorescence, and next generation sequencing will be used. Completion of this work will not only produce knowledge generally applicable to all RNA-binding proteins, but also elucidate specific and important processes where these proteins play essential roles.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.
生物分子之间的相互作用对于生命至关重要。 虽然大多数蛋白质具有稳定的三维结构,但大量蛋白质已被证明缺乏稳定的三维结构,被称为本质上无序的蛋白质。 研究表明,与 RNA 相互作用的蛋白质含有本质上无序的区域,这对于蛋白质与 RNA 的结合至关重要。 该项目的研究人员表明,RNA 结合蛋白中最丰富的无序区域编码酸性残基簇或磷酸化位点,使这些区域总体带有负电荷。就像帮助动物保持平衡和驱走昆虫的尾巴一样,无序的蛋白质区域帮助蛋白质平衡表面电荷以保持稳定性并驱走非特异性配体。 该项目将探索这些负电簇如何调节蛋白质功能。研究这些蛋白质将有助于深入了解关键的生物过程,例如无序蛋白质的瞬时折叠、核糖体生物发生中的位点选择以及选择性剪接。此外,了解这一现象将为开发新的蛋白质设计技术提供信息,以开发更强大和更特异的 RNA 结合蛋白,这最终将为美国生物经济做出贡献。 该项目将为高中生和本科生(包括代表性不足群体的成员)提供生化研究和基于生物信息学的编码方面的培训机会。 该项目将研究三种模型蛋白:组蛋白-mRNA 干环结合蛋白、核糖体生物发生蛋白 15 和富含丝氨酸-精氨酸的剪接因子 1。选择这些蛋白是因为它们在关键的生物过程中发挥重要作用,例如组蛋白预分别是 mRNA 加工、核糖体生物合成和选择性剪接。由于这些蛋白质编码不同类型的负电簇,并具有独特程度的三维折叠状态,本项目将系统地阐明负电簇在介导蛋白质折叠和稳定性以及RNA结合特异性和动力学中的功能。将使用尖端的生物物理和生化技术,如核磁共振、晶体学、停流荧光和下一代测序。这项工作的完成不仅将产生普遍适用于所有 RNA 结合蛋白的知识,而且还将阐明这些蛋白质发挥重要作用的特定和重要过程。该奖项反映了 NSF 的法定使命,并通过使用基金会的评估进行评估,认为值得支持。智力价值和更广泛的影响审查标准。
项目成果
期刊论文数量(4)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Inter-domain Flexibility of Human Ser/Arg-Rich Splicing Factor 1 Allows Variable Spacer Length in Cognate RNA’s Bipartite Motifs
人类富含 Ser/Arg 的剪接因子 1 的域间灵活性允许同源 RNA 的二分基序中的间隔区长度可变
- DOI:10.1021/acs.biochem.2c00565
- 发表时间:2022-12
- 期刊:
- 影响因子:2.9
- 作者:De Silva, Naiduwadura Ivon;Fargason, Talia;Zhang, Zihan;Wang, Ting;Zhang, Jun
- 通讯作者:Zhang, Jun
Electronegative clusters modulate folding status and RNA binding of unstructured RNA‐binding proteins
负电簇调节非结构化 RNA 结合蛋白的折叠状态和 RNA 结合
- DOI:10.1002/pro.4643
- 发表时间:2023-05
- 期刊:
- 影响因子:8
- 作者:Zaharias, Steve;Fargason, Talia;Greer, Rory;Song, Yuhua;Zhang, Jun
- 通讯作者:Zhang, Jun
Intrinsically disordered electronegative clusters improve stability and binding specificity of RNA-binding proteins
本质上无序的负电簇提高了 RNA 结合蛋白的稳定性和结合特异性
- DOI:10.1016/j.jbc.2021.100945
- 发表时间:2021-08
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Zaharias S;Zhang Z;Davis K;Fargason T;Cashman D;Yu T;Zhang J
- 通讯作者:Zhang J
Peptides that Mimic RS repeats modulate phase separation of SRSF1, revealing a reliance on combined stacking and electrostatic interactions
Mimic RS 重复的肽调节 SRSF1 的相分离,揭示了对组合堆积和静电相互作用的依赖
- DOI:10.7554/elife.84412
- 发表时间:2023-03-02
- 期刊:
- 影响因子:7.7
- 作者:Fargason T;De Silva NIU;Powell E;Zhang Z;Paul T;Shariq J;Zaharias S;Zhang J
- 通讯作者:Zhang J
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ patent.updateTime }}
Jun Zhang其他文献
Machine Learning-Based Prediction of Dynamic Responses of a Tower Crane under Strong Coastal Winds
基于机器学习的塔式起重机在强海岸风下的动态响应预测
- DOI:
10.3390/jmse11040803 - 发表时间:
2023-04-10 - 期刊:
- 影响因子:2.9
- 作者:
Qiang Li;W. Fan;Ming;Heng Jin;Jun Zhang;Jiaxing Ma - 通讯作者:
Jiaxing Ma
Morphology evolution of a liquid crystalline polymer in polycarbonate matrix enhanced by the addition of glass beads
添加玻璃珠增强聚碳酸酯基质中液晶聚合物的形态演变
- DOI:
10.1016/j.compscitech.2005.11.019 - 发表时间:
2006-09-01 - 期刊:
- 影响因子:9.1
- 作者:
Peng Chen;Lichuan Wu;Yanfen Ding;Jun Zhang;Jia - 通讯作者:
Jia
Mechanical analysis of fixed geosynthetic technique of GRPS embankment
GRPS路堤固定土工合成材料力学分析
- DOI:
10.1007/s11771-013-1624-6 - 发表时间:
2013-05-01 - 期刊:
- 影响因子:4.4
- 作者:
Jun Zhang;Jun;Qiang Ma - 通讯作者:
Qiang Ma
Broadband coherent anti-Stokes Raman scattering light generation in BBO crystal by using two crossing femtosecond laser pulses.
使用两个交叉的飞秒激光脉冲在 BBO 晶体中产生宽带相干反斯托克斯拉曼散射光。
- DOI:
10.1364/ol.33.001494 - 发表时间:
2008-07-01 - 期刊:
- 影响因子:3.6
- 作者:
Jun Liu;Jun Zhang;Takayoshi Kobayashi - 通讯作者:
Takayoshi Kobayashi
Clostridium difficile-associated diarrhea following the therapy with antibiotic and proton pump inhibitors in a 77-year-old man with several comorbidities
一名患有多种合并症的 77 岁男性在接受抗生素和质子泵抑制剂治疗后出现艰难梭菌相关性腹泻
- DOI:
10.1097/md.0000000000015004 - 发表时间:
2019-03-01 - 期刊:
- 影响因子:1.6
- 作者:
Xiaoqun Lv;Jun Zhang;Miao Jiang;Yujuan Liu;Weifang Ren;Zhonghong Fang - 通讯作者:
Zhonghong Fang
Jun Zhang的其他文献
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
{{ truncateString('Jun Zhang', 18)}}的其他基金
Collaborative Research: SHF: Medium: Tiny Chiplets for Big AI: A Reconfigurable-On-Package System
合作研究:SHF:中:用于大人工智能的微型芯片:可重新配置的封装系统
- 批准号:
2403409 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 90万 - 项目类别:
Standard Grant
Collaborative Research: Understanding Tropical Cyclone Energetics and Intensification in Environmental Vertical Wind Shear
合作研究:了解热带气旋能量学和环境垂直风切变的强化
- 批准号:
2211308 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 90万 - 项目类别:
Standard Grant
Collaborative Research: EAGER--Effect of Eddy Forcing Induced by Eyewall and Rainband Convection on Tropical Cyclone Rapid Intensification
合作研究:EAGER——眼壁和雨带对流引起的涡强迫对热带气旋快速增强的影响
- 批准号:
1822128 - 财政年份:2018
- 资助金额:
$ 90万 - 项目类别:
Standard Grant
MRI: Acquisition of Instrumentation on Experimental Studies on Interactions of Unsteady Flows and Dynamical Boundaries
MRI:获取用于非定常流与动态边界相互作用实验研究的仪器
- 批准号:
0821520 - 财政年份:2008
- 资助金额:
$ 90万 - 项目类别:
Standard Grant
A Unified Framework for Large Scale Scientific Computing
大规模科学计算的统一框架
- 批准号:
0727600 - 财政年份:2007
- 资助金额:
$ 90万 - 项目类别:
Standard Grant
Information Geometry with Application to Model Selection
信息几何在模型选择中的应用
- 批准号:
0631541 - 财政年份:2006
- 资助金额:
$ 90万 - 项目类别:
Standard Grant
MSPA-MCS: Mathematical and Computational Algorithms for Visualization of Human Brain Neural Pathways
MSPA-MCS:人脑神经通路可视化的数学和计算算法
- 批准号:
0527967 - 财政年份:2005
- 资助金额:
$ 90万 - 项目类别:
Standard Grant
SOFTWARE: A Software Environment for High Performance Scientific Computing Applications
软件:高性能科学计算应用程序的软件环境
- 批准号:
0234270 - 财政年份:2003
- 资助金额:
$ 90万 - 项目类别:
Standard Grant
ALGORITHMS: New Concept and Parallel Algorithms for Robust Preconditioning in Large Scale Parallel Matrix Computation
算法:大规模并行矩阵计算中鲁棒预处理的新概念和并行算法
- 批准号:
0202934 - 财政年份:2002
- 资助金额:
$ 90万 - 项目类别:
Standard Grant
CAREER: Develop Robust Scalable Linear System Solvers with Scientific, Engineering and Industrial Applications
职业:开发具有科学、工程和工业应用的鲁棒可扩展线性系统求解器
- 批准号:
0092532 - 财政年份:2001
- 资助金额:
$ 90万 - 项目类别:
Standard Grant
相似国自然基金
SVCI疾病进展中多尺度脑结构-功能耦合演变规律的研究
- 批准号:82302142
- 批准年份:2023
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
基于lncRNA NONHSAT042241/hnRNP D/β-catenin轴探讨雷公藤衍生物(LLDT-8)对类风湿关节炎滑膜成纤维细胞功能影响及机制研究
- 批准号:82304988
- 批准年份:2023
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
基于功能基因组学的MYC合成致死基因筛选及其在结直肠癌治疗中的作用和机制研究
- 批准号:82373160
- 批准年份:2023
- 资助金额:49 万元
- 项目类别:面上项目
NDRG1调节心房肌细胞SERCA2a功能及其在房颤发病中的作用与机制研究
- 批准号:82370316
- 批准年份:2023
- 资助金额:49 万元
- 项目类别:面上项目
甲硫氨酸代谢调控核仁功能促进高危型肝母细胞瘤恶性演进的机制及临床价值研究
- 批准号:82302617
- 批准年份:2023
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
相似海外基金
Cosmological hydrodynamical simulations with calibrated non-universal initial mass functions
使用校准的非通用初始质量函数进行宇宙流体动力学模拟
- 批准号:
2903298 - 财政年份:2027
- 资助金额:
$ 90万 - 项目类别:
Studentship
肝癌薬物療法における奏功性に関わるケモカインの同定と治療標的としての可能性
鉴定与肝癌药物治疗有效性相关的趋化因子及其作为治疗靶点的潜力
- 批准号:
24K11106 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 90万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
NSF PRFB FY 2023: Impact of Environment-Seagrass-Microbe Interactions on Seagrass Stress Response and Ecosystem Functions
NSF PRFB 2023 财年:环境-海草-微生物相互作用对海草应激反应和生态系统功能的影响
- 批准号:
2305691 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 90万 - 项目类别:
Fellowship Award
Executive functions in urban Hispanic/Latino youth: exposure to mixture of arsenic and pesticides during childhood
城市西班牙裔/拉丁裔青年的执行功能:童年时期接触砷和农药的混合物
- 批准号:
10751106 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 90万 - 项目类别:
膵臓がん治療の奏功を目指したアルブミン高親和能を有する新規NO供与体の創製
创建具有高白蛋白亲和力的新型 NO 供体,成功治疗胰腺癌
- 批准号:
24K09975 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 90万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)