Specificity and Selectivity in Protein-Ion Binding

蛋白质-离子结合的特异性和选择性

基本信息

  • 批准号:
    8860357
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 30.46万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2015
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2015-05-01 至 2019-04-30
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

 DESCRIPTION (provided by applicant): Ions are essential components of biomolecular systems. One third of all proteins contain metal ions as integral parts for structural or functiona purposes. Binding of negatively charged phosphate groups is ubiquitously involved in regulation, signal transduction and various other processes. Whereas is a plethora of experimental structural and thermodynamic information about protein-ion systems, our understanding of the mechanism for specific recognition and protein/ion selectivity remains elusive. Computational and theoretical studies of protein-ion systems using classical models are very challenging due to the lack of accurate and yet computationally tractable classical models for simulating ions in proteins. We propose to systematically investigate the binding of divalent metal ions and phosphate containing ligands to proteins using quantum mechanical calculations and classical molecular dynamics simulations. We will rigorously examine the different types of physical forces in protein-ion interactions using quantum mechanical energy decomposition, and develop a new classical model to accurately describe the physical interactions between ions and protein/water environment. With this new classical model, we will obtain quantitative understanding of the thermodynamic driving forces underlying the specificity and selectivity from molecular dynamics simulations. Given the fundamental importance of protein-ion binding, this research will have a broad impact on advancing our scientific knowledge about ions in biomolecular structure and functions. This research will also lead to computational methods and public software tools that will enable accurate prediction of protein-ion binding and ultimately design of new molecules and proteins targeting specific ions.
 描述(由适用提供):离子是生物分子系统的重要组成部分。所有蛋白质的三分之一都包含金属离子作为结构或功能目的的组成部分。负电荷磷酸基团的结合无处不在地参与调节,信号转导和其他各种过程。尽管是有关蛋白质离子系统的大量实验结构和热力学信息,但我们对特定识别机制和蛋白质/离子选择性的理解仍然难以捉摸。使用经典模型对蛋白质离子系统的计算和理论研究非常挑战,因为缺乏准确且可计算的经典模型来模拟蛋白质中的离子。我们建议使用量子机械计算和经典的分子动力学模拟系统地研究二价金属离子和含有配体与蛋白质的结合。我们将使用量子机械能分解来严格检查蛋白质离子相互作用中不同类型的物理力,并开发一种新的经典模型,以准确描述离子与蛋白质/水环境之间的物理相互作用。通过这种新的经典模型,我们将获得对分子动力学模拟特异性和选择性基础的热力学驱动力的定量理解。鉴于蛋白质离子结合的基本重要性,这项研究将对我们在生物分子结构和功能方面的科学知识提高科学知识有广泛的影响。这项研究还将导致计算方法和公共软件工具,这些工具将能够准确预测蛋白质离子结合,并最终设计针对特定离子的新分子和蛋白质的设计。

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 }}

JAY PONDER其他文献

JAY PONDER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('JAY PONDER', 18)}}的其他基金

Specificity and Selectivity in Protein-Ion Binding
蛋白质-离子结合的特异性和选择性
  • 批准号:
    10609424
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 30.46万
  • 项目类别:
Specificity and Selectivity in Protein-Ion Binding
蛋白质-离子结合的特异性和选择性
  • 批准号:
    10397564
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 30.46万
  • 项目类别:
Specificity and Selectivity in Protein-Ion Binding
蛋白质-离子结合的特异性和选择性
  • 批准号:
    10569447
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 30.46万
  • 项目类别:
Specificity and Selectivity in Protein-Ion Binding
蛋白质-离子结合的特异性和选择性
  • 批准号:
    9062465
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 30.46万
  • 项目类别:
2014 Computational Chemistry Gordon Research Conference & Gordon Research Seminar
2014年计算化学戈登研究会议
  • 批准号:
    8718250
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    $ 30.46万
  • 项目类别:
Development of a Next-Generation Nucleic Acid Force Field
下一代核酸力场的开发
  • 批准号:
    10000923
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 30.46万
  • 项目类别:
Development of a Next-Generation Nucleic Acid Force Field
下一代核酸力场的开发
  • 批准号:
    9789332
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 30.46万
  • 项目类别:
Development of a Next-Generation Nucleic Acid Force Field
下一代核酸力场的开发
  • 批准号:
    10242194
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 30.46万
  • 项目类别:
DEVELOPMENT OF A NEXT-GENERATION NUCLEIC ACID FORCE FIELD
下一代核酸力场的开发
  • 批准号:
    9041607
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 30.46万
  • 项目类别:
DEVELOPMENT OF A NEXT-GENERATION NUCLEIC ACID FORCE FIELD
下一代核酸力场的开发
  • 批准号:
    8483426
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 30.46万
  • 项目类别:

相似国自然基金

烟酰胺腺嘌呤二核苷酸从头合成新途径的发现与解析
  • 批准号:
    32370058
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    50 万元
  • 项目类别:
    面上项目
腺嘌呤核苷酸转位酶2的下调抑制线粒体ATP合成介导纳米塑料致大脑神经元铁死亡的机制研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    52 万元
  • 项目类别:
    面上项目
腺嘌呤核苷酸转位酶2的下调抑制线粒体ATP合成介导纳米塑料致大脑神经元铁死亡的机制研究
  • 批准号:
    82273656
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    52.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
2型糖尿病异常的腺嘌呤核苷酸信号调节肾脏糖异生机制的研究
  • 批准号:
    32100946
  • 批准年份:
    2021
  • 资助金额:
    24.00 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
2型糖尿病异常的腺嘌呤核苷酸信号调节肾脏糖异生机制的研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2021
  • 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

Molecular Therapies for Cystic Fibrosis Lung Disease
囊性纤维化肺病的分子疗法
  • 批准号:
    10470331
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 30.46万
  • 项目类别:
Molecular Therapies for Cystic Fibrosis Lung Disease
囊性纤维化肺病的分子疗法
  • 批准号:
    10677580
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 30.46万
  • 项目类别:
Gene Editing Strategies to Correct CFTR Mutations
纠正 CFTR 突变的基因编辑策略
  • 批准号:
    10024666
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 30.46万
  • 项目类别:
Gene Editing Strategies to Correct CFTR Mutations
纠正 CFTR 突变的基因编辑策略
  • 批准号:
    10677600
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 30.46万
  • 项目类别:
Molecular Therapies for Cystic Fibrosis Lung Disease
囊性纤维化肺病的分子疗法
  • 批准号:
    10024661
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 30.46万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了