Sense/Antisense Genetic Coding and the Origins of Translation

正义/反义遗传编码和翻译的起源

基本信息

  • 批准号:
    7665311
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 26.87万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2006
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2006-08-01 至 2010-12-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

DESCRIPTION (provided by applicant): Our long-range goal is to examine catalytic activities of core structures derived from class I and II aminoacyl- tRNA synthetases (aaRS), to test experimentally the hypothesis that protein synthesis began using two low- specificity amino acid activating enzymes coded by opposite strands of the same gene, and whose contemporary progeny are the ten class I and ten class II aaRS. Previous work on transfer RNA domains showed that acceptor stem minihelices can be specifically aminoacylated at rates within three orders of magnitude of those observed for the full-length tRNAs and thereby established the modularity of tRNA evolution. We have reexamined class I aaRS tertiary structures in the light of sequence entropies in multiple sequence alignments of approximately 1900 for each class. A new mosaic structure of the class I superfamily obtained in this manner reveals a core fragment whose sequences derive from discontinuous fragments of the N- and C- terminal b-a-b crossover connections from the Rossmann dinucleotide-binding fold, together with the amino acid specificity-determining helix from the core catalytic domain. This core structure is both modular and closely superimposible in all ten families of class I aaRS. We have demonstrated that a "minimal catalytic module", derived from TrpRS using protein design methods in collaboration with Brian Kuhlman, is quite active. Our first goal is to characterize this activity more fully for class I aaRS minimal catalytic domains, using steady state kinetics, active site mutation, and to evaluate the functional contributions of subsequently accumulated modules by constructing combinations of the minimal catalytic domains with other modular components from the mosaic hierarchy, notably the anticodon binding and CP1 insertion domains. Our second aim is to implement a similar strategy to examine catalytic activities derived from corresponding minimal catalytic domains from class II aaRS. Our goal is to demonstrate that active fragments of similar length can be derived from both aaRS classes as experimental support for the hypothesis. Our third aim is to adapt the protein design software used by Professor Kuhlman to simultaneously design pairs of class I and class II minimal catalytic domains that retain catalytic activity while improving their sense/antisense encoding. This research program promises to extend understanding not only of an important event in the origin of protein synthesis, but also constraints involved in sense/antisense coding of protein structures.
描述(由申请人提供):我们的远程目标是检查源自I和II类氨基氨基氨基TRNA合成酶(AARS)的核心结构的催化活性,以实验测试蛋白质合成的假设,即蛋白质合成开始使用两个低特异性氨基酸激活酶的酶,该酶由同一基因II的相反群和其当代种类的相反链条编码,并且是当代的阶段,并且是当代的选择。先前关于转移RNA结构域的工作表明,可以在三个数量级以内对全长TRNA观察到的3个数量级的氨基酰基特异性氨基化液特异性,从而确定了TRNA演化的模块化。我们已经根据序列熵的序列以大约1900的序列熵的方式重新检查了I类三级结构。以这种方式获得的I级超家族的新的镶嵌结构揭示了一个核心碎片,其序列源自N-和c-末端B-A-B跨界的不连续片段,来自Rossmann Dinucleotide结合折叠的N-和C-末端B-A-B交叉连接,以及来自核心酸性螺旋的核心特异性螺旋,来自核心催化型催化性的螺旋。在I级AARS的所有十个家庭中,这种核心结构既模块化又非常叠加。我们已经证明,使用蛋白质设计方法与Brian Kuhlman合作衍生自TRPR的“最小催化模块”非常活跃。我们的第一个目标是使用稳态动力学,主动位点突变,更全面地表征该活动的最小催化域,并通过构建与其他模块化成分的最小催化域的组合来评估随后累积模块的功能贡献,这些组合是从镶嵌层的其他模块化成分的组合,这一点既明显地构造cododon and cop1 intifion and cododiention and cpp1 compien and cop1 intering and cpp1 cpp1 compion intering and cop1。我们的第二个目的是实施类似的策略,以检查来自II类AAR的相应最小催化域而得出的催化活性。我们的目标是证明可以从两个AARS类中得出相似长度的主动片段作为对假设的实验支持。我们的第三个目的是调整Kuhlman教授使用的蛋白质设计软件,同时设计I类和II类最小催化域的一对,这些催化域保留了催化活性,同时改善其感官/反义编码。该研究计划有望扩大对蛋白质合成起源的重要事件的理解,而且还可以扩展蛋白质结构的感官/反义编码所涉及的限制。

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 }}

Charles W. Carter其他文献

Escherichia coli tryptophanyl-tRNA synthetase mutants selected for tryptophan auxotrophy implicate the dimer interface in optimizing amino acid binding.
选择色氨酸营养缺陷型大肠杆菌色氨酸-tRNA 合成酶突变体表明二聚体界面优化了氨基酸结合。
  • DOI:
  • 发表时间:
    1996
  • 期刊:
  • 影响因子:
    2.9
  • 作者:
    Sanja Sever;Sanja Sever;K. Rogers;K. Rogers;M. J. Rogers;M. J. Rogers;Charles W. Carter;Dieter Söll
  • 通讯作者:
    Dieter Söll
A Master Switch Couples Mg<sup>2+</sup>-Assisted Catalysis to Domain Motion in <em>B. Stearothermophilus</em> Tryptophanyl-tRNA Synthetase
  • DOI:
    10.1016/j.bpj.2011.11.299
  • 发表时间:
    2012-01-31
  • 期刊:
  • 影响因子:
  • 作者:
    Charles W. Carter;Violetta Weinreb;Li Li
  • 通讯作者:
    Li Li
Phase improvement using conditional probability methods: maximum entropy solvent flattening and phase permutation.
使用条件概率方法进行相位改进:最大熵溶剂平坦化和相位排列。
  • DOI:
  • 发表时间:
    1997
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Charles W. Carter;S. Xiang
  • 通讯作者:
    S. Xiang
Incomplete factorial and response surface methods in experimental design: yield optimization of tRNA(Trp) from in vitro T7 RNA polymerase transcription.
实验设计中的不完全因子和响应面方法:体外 T7 RNA 聚合酶转录的 tRNA(Trp) 产量优化。
  • DOI:
    10.1093/nar/24.7.1279
  • 发表时间:
    1996
  • 期刊:
  • 影响因子:
    14.9
  • 作者:
    Yuhui Yin;Charles W. Carter
  • 通讯作者:
    Charles W. Carter
Conditional Mg<sup>2+</sup>-Assisted Catalysis: A Master Switching Motif Responsible for Differential Stability Suggests a General Transducing Mechanism
  • DOI:
    10.1016/j.bpj.2010.12.3128
  • 发表时间:
    2011-02-02
  • 期刊:
  • 影响因子:
  • 作者:
    Charles W. Carter;Violetta Weinreb;Li Li;Brian Kuhlman
  • 通讯作者:
    Brian Kuhlman

Charles W. Carter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('Charles W. Carter', 18)}}的其他基金

Storage and Recovery of ATP binding energy in Metal-Catalyzed Phosphoryl-Transfer
金属催化磷酰基转移中 ATP 结合能的储存和回收
  • 批准号:
    8499368
  • 财政年份:
    2010
  • 资助金额:
    $ 26.87万
  • 项目类别:
Storage and Recovery of ATP binding energy in Metal-Catalyzed Phosphoryl-Transfer
金属催化磷酰基转移中 ATP 结合能的储存和回收
  • 批准号:
    8290423
  • 财政年份:
    2010
  • 资助金额:
    $ 26.87万
  • 项目类别:
Storage and Recovery of ATP binding energy in Metal-Catalyzed Phosphoryl-Transfer
金属催化磷酰基转移中 ATP 结合能的储存和回收
  • 批准号:
    8136181
  • 财政年份:
    2010
  • 资助金额:
    $ 26.87万
  • 项目类别:
Storage and Recovery of ATP binding energy in Metal-Catalyzed Phosphoryl-Transfer
金属催化磷酰基转移中 ATP 结合能的储存和回收
  • 批准号:
    8195178
  • 财政年份:
    2010
  • 资助金额:
    $ 26.87万
  • 项目类别:
Storage and Recovery of ATP binding energy in Metal-Catalyzed Phosphoryl-Transfer
金属催化磷酰基转移中 ATP 结合能的储存和回收
  • 批准号:
    7993221
  • 财政年份:
    2010
  • 资助金额:
    $ 26.87万
  • 项目类别:
Sense/Antisense Genetic Coding and the Origins of Translation
正义/反义遗传编码和翻译的起源
  • 批准号:
    7917117
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    $ 26.87万
  • 项目类别:
Sense/Antisense Genetic Coding and the Origins of Translation
正义/反义遗传编码和翻译的起源
  • 批准号:
    8050497
  • 财政年份:
    2006
  • 资助金额:
    $ 26.87万
  • 项目类别:
Sense/Antisense Genetic Coding and the Origins of Translation
正义/反义遗传编码和翻译的起源
  • 批准号:
    8403075
  • 财政年份:
    2006
  • 资助金额:
    $ 26.87万
  • 项目类别:
Sense/Antisense Genetic Coding and the Origins of Translation
正义/反义遗传编码和翻译的起源
  • 批准号:
    8964980
  • 财政年份:
    2006
  • 资助金额:
    $ 26.87万
  • 项目类别:
Sense/Antisense Genetic Coding and the Origins of Translation
正义/反义遗传编码和翻译的起源
  • 批准号:
    8209141
  • 财政年份:
    2006
  • 资助金额:
    $ 26.87万
  • 项目类别:

相似国自然基金

时空序列驱动的神经形态视觉目标识别算法研究
  • 批准号:
    61906126
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    24.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
本体驱动的地址数据空间语义建模与地址匹配方法
  • 批准号:
    41901325
  • 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
大容量固态硬盘地址映射表优化设计与访存优化研究
  • 批准号:
    61802133
  • 批准年份:
    2018
  • 资助金额:
    23.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
IP地址驱动的多径路由及流量传输控制研究
  • 批准号:
    61872252
  • 批准年份:
    2018
  • 资助金额:
    64.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
针对内存攻击对象的内存安全防御技术研究
  • 批准号:
    61802432
  • 批准年份:
    2018
  • 资助金额:
    25.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似海外基金

Actions of spiropyrimidinetriones against bacterial type II topoisomerases
螺嘧啶三酮对细菌 II 型拓扑异构酶的作用
  • 批准号:
    10750473
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 26.87万
  • 项目类别:
Development of Selective Oxidative Biocatalytic Methods
选择性氧化生物催化方法的发展
  • 批准号:
    10606798
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 26.87万
  • 项目类别:
Novel Therapeutics for Heart Failure: Modified, Water-Soluble Caveolin-1 Scaffolding Domain Peptides with Improved Characteristics for Drug Development
心力衰竭的新型疗法:修饰的水溶性 Caveolin-1 支架结构域肽,具有改进的药物开发特性
  • 批准号:
    10599654
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 26.87万
  • 项目类别:
Enzymology of Bacteroides short and branched chain fatty acid metabolism
拟杆菌短链和支链脂肪酸代谢的酶学
  • 批准号:
    10651505
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 26.87万
  • 项目类别:
Designing chemoenzymatic approaches to biologically active molecules enabled by enzyme library screening
通过酶库筛选设计生物活性分子的化学酶方法
  • 批准号:
    10723582
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 26.87万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了