Using chemical thermodynamics on networks to understand the universality of biological sugar-phosphate metabolism

利用网络化学热力学来理解生物糖磷酸代谢的普遍性

基本信息

  • 批准号:
    22K03792
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 1万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
  • 财政年份:
    2022
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2022-04-01 至 2025-03-31
  • 项目状态:
    未结题

项目摘要

We demonstrated a partly-automated computational model that converts five simple reaction mechanisms for sugar-phosphate molecules into a list of all possible chemical solutions to the conversion problem of the Pentose Phosphate Pathway. We coupled the automatically-generated list of compounds to extraction of thermochemical data using the SMILES molecules representation as input to the eQuilibrator 3.0 Application Programming Interface. The output data are group-contribution estimates for molecular free energy, and are also automated and can be arbitrarily large. Only our transfer of SMILES representation from the output of the graph-chemistry language MOD to eQuilibrator has been done manually.We analyzed the topology of the chemical reaction network and proved that all possible pathways for the same transformation are constructed from a finite basis of circulations that can be constructed from symmetry rules. We used the thermochemical data on this network to study the transduction of chemical work, and to define an evolutionary cost function for any pathway. Results were reported by the PI in two invited presentations: "Combinatorics in evolution: From rule-based systems to the thermodynamics of selectivities" at the American Physical Society March meeting in Chicago (https://meetings.aps.org/Meeting/MAR22/Session/K04.1 ), and "Combinatorial Chemistry with Rule-Based Systems and its Associated Information Theory" in Sofia Bulgaria (http://physicsoflivingsystems.org/events/workshop-life-in-the-universe/ ), partly sponsored by the U.S. National Science Foundation.
我们演示了一个半自动化的计算模型,该模型将糖磷酸分子的五种简单反应机制转换为戊糖磷酸途径转换问题的所有可能化学解决方案的列表。 我们使用 SMILES 分子表示作为 eQuilibrator 3.0 应用程序编程接口的输入,将自动生成的化合物列表与热化学数据的提取相结合。 输出数据是分子自由能的群体贡献估计,并且也是自动化的并且可以任意大。 只是我们将 SMILES 表示从图形化学语言 MOD 的输出转移到 eQuilibrator 是手动完成的。我们分析了化学反应网络的拓扑结构,并证明相同转换的所有可能路径都是从有限的循环基础构建的可以根据对称规则构造。 我们使用该网络上的热化学数据来研究化学功的转导,并定义任何途径的进化成本函数。 PI 在芝加哥举行的美国物理学会三月会议上的两场受邀演讲中报告了结果:“进化中的组合学:从基于规则的系统到选择性热力学”(https://meetings.aps.org/Meeting/MAR22) /Session/K04.1 ),以及保加利亚索非亚的“基于规则系统的组合化学及其相关信息理论” (http://physicalsoflivingsystems.org/events/workshop-life-in-the-universe/),部分由美国国家科学基金会赞助。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ 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 }}

スミス エリック其他文献

スミス エリック的其他文献

{{ 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 }}

相似国自然基金

基于置信规则库的引控系统故障预测方法研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
基于规则视角提升模糊系统泛化能力和鲁棒性的方法研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
基于路径认知规则挖掘的多机场系统均衡配流模型及算法研究
  • 批准号:
    61903346
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    22.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
基于多模态影像三维导航系统的粒子植入自动化布源规则及方法研究
  • 批准号:
    81671710
  • 批准年份:
    2016
  • 资助金额:
    58.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

Patient Preferences for Collecting and Repurposing Genetic, Consumer and Health Care Information
患者对收集和重新利用遗传、消费者和医疗保健信息的偏好
  • 批准号:
    9362094
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 1万
  • 项目类别:
Rule-based reasoning systems for complex and dynamic ontologies
用于复杂和动态本体的基于规则的推理系统
  • 批准号:
    DP1093652
  • 财政年份:
    2010
  • 资助金额:
    $ 1万
  • 项目类别:
    Discovery Projects
COMPUTATIONAL TOOLS FOR RULE-BASED MODELING OF BIOCHEMICAL SYSTEMS
基于规则的生化系统建模的计算工具
  • 批准号:
    7254503
  • 财政年份:
    2007
  • 资助金额:
    $ 1万
  • 项目类别:
COMPUTATIONAL TOOLS FOR RULE-BASED MODELING OF BIOCHEMICAL SYSTEMS
基于规则的生化系统建模的计算工具
  • 批准号:
    7633257
  • 财政年份:
    2007
  • 资助金额:
    $ 1万
  • 项目类别:
COMPUTATIONAL TOOLS FOR RULE-BASED MODELING OF BIOCHEMICAL SYSTEMS
基于规则的生化系统建模的计算工具
  • 批准号:
    7467372
  • 财政年份:
    2007
  • 资助金额:
    $ 1万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了