Biophysical mechanisms of ABC-F proteins

ABC-F蛋白的生物物理机制

基本信息

  • 批准号:
    9160450
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 41.85万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2016
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2016-09-01 至 2020-05-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Genome sequencing has revolutionized biology by providing unprecedented insight into the molecular basis of life. However, it has also established new research challenges. One critical challenge is the elucidation of the function of uncharacterized protein families, because at least half of the proteins encoded in any genome lack reliably described biochemical functions. We have attempted to develop systematic approaches to tackle this problem by combining the tools of structural biology with those of genomics. Using this approach, we recently elucidated the biochemical function of one of four E. coli proteins belonging to the “ABC-F” sequence family, which has multiple representatives encoded in all eukaryotic and almost all eubacterial genomes. No other ABC-F protein had previously had its function characterized in detail, even though published studies using genome-scale profiling methods have identified the three human paralogs as contributing to a variety of different diseases. Furthermore, several of the ~30 eubacterial ABC-F paralog groups have been implicated in mediating microbial antibiotic resistance. Our recently published studies of the E. coli YjjK protein, which we renamed EttA (Energy-dependent Translational Throttle A), demonstrated that this ABC-F family member is a regulatory translation factor that mediates hibernation of ribosome initiation complexes dependent on ADP/ATP ratio. We determined a cryogenic electron microscopy (cryo-EM) structure of EttA trapped in an ATP-bound state bound to a 70S ribosome, which established that its unprecedented translational control activity is mediated by binding to a novel factor-binding site between the exit (E) and peptidyl-tRNA-binding (P) tRNA- binding sites on the ribosome. These studies, together with previous research from the Hunt lab on the mechanochemistry of homologous ATPases in the ABC Transporter superfamily, suggested that EttA uses a novel molecular mechanism to sense ADP/ATP ratio, which is a critical monitor of cellular energy status. The research proposed in this application will harness a wide variety of biochemical, biophysical, and structural methods to critically evaluate our hypothesis explaining this novel activity while also characterizing the range of biochemical functions performed by the four ABC-F paralogs expressed by E. coli. These studies will provide a foundation to understand the biochemical functions of the microbial ABC-F paralogs that confer antibiotic resistance and the three human ABC-F paralogs, which is critical for understanding their roles in disease.
基因组测序通过提供对分子基础的前所未有的洞察而彻底改变了生物学 然而,它也提出了新的研究挑战,即阐明生命的本质。 未表征的蛋白质家族的功能,因为任何基因组中至少有一半的蛋白质编码 缺乏可靠描述的生化功能我们试图开发系统方法来解决。 我们通过将结构生物学工具与基因组学工具相结合来解决这个问题。 最近阐明了属于“ABC-F”序列的四种大肠杆菌蛋白之一的生化功能 家族,在所有真核生物和几乎所有真细菌基因组中都有多个代表编码。 其他 ABC-F 蛋白之前已对其功能进行了详细描述,尽管已发表的研究 使用基因组规模的分析方法已经确定了这三种人类旁系同源物对多种 此外,大约 30 个真细菌 ABC-F 旁系同源群中的一些与不同的疾病有关。 我们最近发表了关于大肠杆菌 YjjK 蛋白的研究,我们对此进行了研究。 更名为 EttA (Energy dependent Translational Throttle A),表明该 ABC-F 家族成员是 依赖于 ADP/ATP 介导核糖体起始复合物冬眠的调节翻译因子 我们确定了捕获在 ATP 结合中的 EttA 的低温电子显微镜 (cryo-EM) 结构。 与 70S 核糖体结合的状态,这证实了其前所未有的翻译控制活性 通过与出口 (E) 和肽基-tRNA 结合 (P) tRNA- 之间的新因子结合位点结合介导 这些研究以及亨特实验室之前关于核糖体上的结合位点的研究。 ABC 转运蛋白超家族中同源 ATP 酶的机械化学表明,EttA 使用 检测 ADP/ATP 比率的新分子机制,这是细胞能量状态的关键监测器。 本申请中提出的研究将利用广泛的生物化学、生物物理和结构 批判性地评估我们的假设的方法,该假设解释了这种新颖的活动,同时也描述了 这些研究将提供由大肠杆菌表达的四种 ABC-F 旁系同源物所具有的生化功能。 为了解赋予抗生素的微生物 ABC-F 旁系同源物的生化功能奠定基础 抗性和三种人类 ABC-F 旁系同源物,这对于了解它们在疾病中的作用至关重要。

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 }}

JOHN Francis HUNT其他文献

JOHN Francis HUNT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('JOHN Francis HUNT', 18)}}的其他基金

Rational engineering of improved protein crystallization
改进蛋白质结晶的合理工程
  • 批准号:
    9767253
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 41.85万
  • 项目类别:
Rational engineering of improved protein crystallization
改进蛋白质结晶的合理工程
  • 批准号:
    10249105
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 41.85万
  • 项目类别:
Biophysical mechanisms of ABC-F proteins
ABC-F蛋白的生物物理机制
  • 批准号:
    9339717
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    $ 41.85万
  • 项目类别:
SAFETY OF NEBULIZED ISOTONIC SALINE WITH ADDED ALKALINE GLYCINE SOLUTION
添加碱性甘氨酸溶液的雾化等渗盐水的安全性
  • 批准号:
    8167187
  • 财政年份:
    2010
  • 资助金额:
    $ 41.85万
  • 项目类别:
Columbia Project
哥伦比亚计划
  • 批准号:
    8151804
  • 财政年份:
    2010
  • 资助金额:
    $ 41.85万
  • 项目类别:
MDR ABC TRANSPORTERS
MDR ABC 转运公司
  • 批准号:
    7726204
  • 财政年份:
    2008
  • 资助金额:
    $ 41.85万
  • 项目类别:
CRYSTAL STRUCTURES OF B SUBTILIS SECA MUTANTS
枯草芽孢杆菌 SECA 突变体的晶体结构
  • 批准号:
    7726207
  • 财政年份:
    2008
  • 资助金额:
    $ 41.85万
  • 项目类别:
MDR ABC TRANSPORTERS
MDR ABC 转运公司
  • 批准号:
    7602271
  • 财政年份:
    2007
  • 资助金额:
    $ 41.85万
  • 项目类别:
Structure, mechanism, and inhibition of AlkB homologues
AlkB 同系物的结构、机制和抑制
  • 批准号:
    7501393
  • 财政年份:
    2007
  • 资助金额:
    $ 41.85万
  • 项目类别:
Structure, mechanism, and inhibition of AlkB homologues
AlkB 同系物的结构、机制和抑制
  • 批准号:
    7388051
  • 财政年份:
    2007
  • 资助金额:
    $ 41.85万
  • 项目类别:

相似国自然基金

基于超声多模态评价技术探讨肝脏靶向递送ABCA1新策略在动脉粥样硬化防治中的应用
  • 批准号:
    81871357
  • 批准年份:
    2018
  • 资助金额:
    57.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
基于SIRT1-LXR通路的化合物E4023抗动脉粥样硬化的作用及机制研究
  • 批准号:
    81703503
  • 批准年份:
    2017
  • 资助金额:
    20.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
基于LXRα-SREBP1-ABCA1/G1信号通路的益气活血化痰方调脂抗动脉粥样硬化机制研究
  • 批准号:
    81774088
  • 批准年份:
    2017
  • 资助金额:
    55.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
肝脏X受体激动剂干预β淀粉样蛋白诱导的视网膜炎性反应的作用及机制
  • 批准号:
    81670881
  • 批准年份:
    2016
  • 资助金额:
    51.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
新型ABCA1上调剂E17241改善糖脂代谢紊乱的机制研究
  • 批准号:
    81573482
  • 批准年份:
    2015
  • 资助金额:
    50.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

Biophysical mechanisms of ABC-F proteins
ABC-F蛋白的生物物理机制
  • 批准号:
    9339717
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    $ 41.85万
  • 项目类别:
P4-ATPase mechanism of phospholipid translocation
P4-ATP酶磷脂易位机制
  • 批准号:
    8724534
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 41.85万
  • 项目类别:
P4-ATPase mechanism of phospholipid translocation
P4-ATP酶磷脂易位机制
  • 批准号:
    8575204
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 41.85万
  • 项目类别:
Envelope Biogenesis in Gram-negative Bacteria
革兰氏阴性细菌的包膜生物发生
  • 批准号:
    10065723
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    $ 41.85万
  • 项目类别:
Envelope Biogenesis in Gram-negative Bacteria
革兰氏阴性细菌的包膜生物发生
  • 批准号:
    10251349
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    $ 41.85万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了