A Genes-to-Molecules Platform for Expanding Natural Product Diversity
用于扩大天然产品多样性的基因到分子平台
基本信息
- 批准号:9918085
- 负责人:
- 金额:$ 22.5万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:
- 财政年份:2020
- 资助国家:美国
- 起止时间:2020-07-01 至 2022-06-30
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:AlgorithmsAnabolismBinding SitesBioinformaticsBiologicalBiological AssayCellsChemicalsCloningCollaborationsCollectionComplementCoupledCustomDNADNA biosynthesisDataData SetDatabasesDepositionDevelopmentEnzymesFDA approvedFamilyGenbankGene ClusterGenerationsGenesGenetic TranscriptionGenomeGenomicsGoalsHourIllinoisIn VitroIndustrializationInstitutesInvestigationJointsLassoLibrariesMetagenomicsMethodsMiningMolecularNatural ProductsNatural ResourcesNaturePathway interactionsPeptide BiosynthesisPeptidesPharmaceutical PreparationsPhaseProductionPublishingReportingRibosomesRoboticsSmall Business Technology Transfer ResearchSourceSpeedSystemTechniquesTechnologyTherapeuticTimeTracerTranslatingTranslationsUniversitiesWorkantimicrobialbasecostdata miningdrug developmentdrug discoveryhigh throughput technologyimprovedin silicoinnovationinterestmetagenomenext generation sequencingnovelnovel diagnosticspeptide analogphase 1 studyprogramsprotein aminoacid sequencescreening
项目摘要
Project Summary
Natural products (NPs) and derivatives thereof provide a rich source of chemical matter for drug
discovery and development. Over the past 30 years, NP-derived drugs have accounted for more
than 35% of FDA approvals. Despite their demonstrated importance, development of new NPs
has slowed over the past 15 years due to the lack of efficient methods for discovery, production,
and optimization, coupled with the high rate of NP rediscovery using traditional bioassay-guided
isolation techniques. Recently, next generation sequencing and genome-mining algorithms
suggest that a wealth of uncharacterized natural products exist in Nature, revealing a vast
untapped source of chemical diversity and biological activity. To unlock the latent potential of NPs
predicted from genome-mining, our proposed Phase I study aims to develop an integrated high-
throughput (HT) technology platform for rapidly (1) identifying, (2) synthesizing, and (3) screening
new NPs. In Phase II, this technology platform will be automated with robotics to provide
unprecedented speed and throughput for NP discovery and optimization.
The utility of this integrated platform first will be demonstrated during Phase I using lasso peptides
as a representative NP class. Lasso peptides are ribosomally synthesized and post translationally
modified peptides (RiPPs) that display a unique folded topology that endows the compounds with
extraordinary stability and a myriad of promising biological activities. The aim of this proposal is
to develop a platform that will significantly expand the known repertoire of lasso peptides, analogs,
and targets. Genomic and metagenomic data mining will provide the sequence information
required for HT generation of lasso peptides that will be screened for biological activity (initially
antimicrobial). The proposed specific aims outlined below will be achieved through the
collaboration between Genomatica, Inc. and Dr. Douglas Mitchell at the University of Illinois at
Urbana-Champaign.
项目摘要
天然产品(NP)及其衍生物为药物提供了丰富的化学物质来源
发现与发展。在过去的30年中,NP衍生的药物占了更多
超过35%的FDA批准。尽管它们很重要,但发展了新的NP
由于缺乏有效的发现,生产方法,过去15年来一直放缓
和优化,再加上NP的高速率,使用传统生物测定引导
隔离技术。最近,下一代测序和基因组开采算法
表明自然界中存在大量未表征的天然产品,揭示了广阔的
化学多样性和生物活性的未开发的来源。解锁NP的潜在潜力
根据基因组开采的预测,我们提出的第一阶段研究旨在发展综合的高位
快速(1)识别,(2)合成的吞吐量(HT)技术平台,以及(3)筛选
新的NP。在第二阶段,该技术平台将与机器人技术自动化以提供
NP发现和优化的前所未有的速度和吞吐量。
该集成平台的实用性首先将在第一阶段使用套索肽进行演示
作为代表性的NP类。拉索肽是核糖体合成的,并在翻译后进行后
改性肽(RIPP)显示出独特的折叠拓扑,该拓扑赋予化合物
非凡的稳定性和无数有希望的生物学活动。该提议的目的是
开发一个平台,该平台将大大扩展已知的套索肽,类似物,,
和目标。基因组和宏基因组数据挖掘将提供序列信息
HT生成的套索肽所必需的,该肽将被筛选以进行生物活性(最初
抗菌)。下面概述的拟议的具体目的将通过
Genatoma,Inc。和伊利诺伊大学的Douglas Mitchell博士之间的合作
Urbana-Champaign。
项目成果
期刊论文数量(1)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Cell-Free Biosynthesis to Evaluate Lasso Peptide Formation and Enzyme-Substrate Tolerance.
- DOI:10.1021/jacs.1c01452
- 发表时间:2021-04-21
- 期刊:
- 影响因子:15
- 作者:Si Y;Kretsch AM;Daigh LM;Burk MJ;Mitchell DA
- 通讯作者:Mitchell DA
{{
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 }}
Mark J Burk其他文献
Mark J Burk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('Mark J Burk', 18)}}的其他基金
Development of Lasso Peptides as Potent Endothelin Receptor B Antagonists for Immuno-oncology
开发套索肽作为免疫肿瘤学的有效内皮素受体 B 拮抗剂
- 批准号:
10259206 - 财政年份:2021
- 资助金额:
$ 22.5万 - 项目类别:
相似国自然基金
线粒体mRNA甲基化修饰调控神经元线粒体能量代谢的机制研究
- 批准号:32300796
- 批准年份:2023
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
PRDX6-PLIN4通路调控星形胶质细胞脂代谢异常在抑郁症发生中的作用研究
- 批准号:82301707
- 批准年份:2023
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
以22q11.21重复变异的孤独症谱系障碍病人为模型研究THAP7调节血清素代谢的分子机制
- 批准号:32300488
- 批准年份:2023
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
GGPP变构激活FBP1偶联葡萄糖代谢和胆固醇合成途径抑制NAFL-NASH发展的机制研究
- 批准号:32371366
- 批准年份:2023
- 资助金额:50 万元
- 项目类别:面上项目
肠道菌群及其代谢产物通过mRNA m6A修饰调控猪肉品质的机制研究
- 批准号:32330098
- 批准年份:2023
- 资助金额:220 万元
- 项目类别:重点项目
相似海外基金
Directed evolution of broadly fungible biosensors
广泛可替代生物传感器的定向进化
- 批准号:
10587024 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 22.5万 - 项目类别:
Metabolic regulators of Treg/Th17 balance in CNS autoimmunity
CNS 自身免疫中 Treg/Th17 平衡的代谢调节因子
- 批准号:
10708996 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 22.5万 - 项目类别:
Metabolic regulators of Treg/Th17 balance in CNS autoimmunity
CNS 自身免疫中 Treg/Th17 平衡的代谢调节因子
- 批准号:
10585009 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 22.5万 - 项目类别:
Enabling implantable artificial pancreas pumps with heat-stable, ultra-rapid insulin
使用热稳定、超快速胰岛素实现植入式人工胰腺泵
- 批准号:
9185181 - 财政年份:2016
- 资助金额:
$ 22.5万 - 项目类别:
Novel Design of a Fast-On/Fast-Off Insulin Analog for Closed-Loop Systems
用于闭环系统的快速启动/快速关闭胰岛素模拟物的新颖设计
- 批准号:
8592770 - 财政年份:2013
- 资助金额:
$ 22.5万 - 项目类别: