Sparse NMR Labeling Approach to Glycoprotein Structure and Function
糖蛋白结构和功能的稀疏 NMR 标记方法
基本信息
- 批准号:10388355
- 负责人:
- 金额:$ 30.2万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:
- 财政年份:2019
- 资助国家:美国
- 起止时间:2019-07-01 至 2024-04-30
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:3-DimensionalAddressAdoptedAffectAmidesAmino AcidsBinding ProteinsBiologicalBiologyCell Culture TechniquesChemicalsCollectionCommunitiesComputer ModelsComputer softwareCrystallizationDataData AnalysesData SetDevelopmentDiseaseEquilibriumExclusionGenetic ProgrammingGlycoproteinsGoalsHMQCHandHealthHomology ModelingHumanIsotope LabelingIsotopesLabelMagnetismMammalian CellManualsMeasurementMeasuresMethodsModelingMotionMutationNuclearNuclear Magnetic ResonanceOutputPhysiologyProceduresProcessProductionProgram EfficiencyProteinsProtocols documentationProtonsRelaxationResearch PersonnelResidual stateResolutionRouteSchemeSiteSourceStructural ModelsStructureSurfaceSystemTechnologyTimeValidationWeightWorkX-Ray Crystallographybasecomputer generateddesignexperimental studyglycoprotein structureglycosylationimprovedmethyl groupmultiple data typesmutantpathogenpreservationpreventprogramsprotein protein interactionprotein structuresimulation
项目摘要
SUMMARY
Glycoproteins represent a class of mammalian proteins that presents challenges for structural and
functional characterization, particularly if the native glycosylation, which affects structure, stability and
interaction with other molecules, is to be preserved. The best route to proteins with native glycosylation is
expression in mammalian cell cultures. Unfortunately, for X-ray crystallography, this produces proteins with
heterogenous glycosylation, often preventing formation of suitable crystals. For traditional nuclear magnetic
resonance (NMR) methods, this forces use of expensive substrates for isotopic labeling and prohibits the
perdeuteration often required to maintain resolution for larger proteins. The investigators involved in this
proposal have worked together to develop an efficient mammalian cell expression system that produces
proteins sparsely labeled using a restricted set of less expensive isotope enriched amino acids and maintains
resolution without the aid of perdeuteration. This has been accompanied by the development of resonance
assignment programs and data analysis protocols that allow structural and functional characterization from
basic, high sensitivity, two-(and three-)dimensional NMR experiments. This project is designed to turn those
developments into an integrated protocol that can be adopted by an expanded community of users. It centers
on the refinement of a software package that accomplishes NMR resonance assignment of sparsely labeled
proteins. It will be bolstered by extensive validation of program output, introduction of new data types and data
analysis methods, and extension of program capabilities to the refinement of computer-generated models for
protein structure. The potential impact will be a new route to structure and function studies of a class of
proteins intimately involved with human physiology and disease.
概括
糖蛋白代表一类哺乳动物蛋白质,对结构和蛋白质结构提出了挑战。
功能表征,特别是天然糖基化,它会影响结构、稳定性和
与其他分子的相互作用,将被保留。获得具有天然糖基化的蛋白质的最佳途径是
在哺乳动物细胞培养物中表达。不幸的是,对于 X 射线晶体学来说,这会产生具有
异质糖基化,通常会阻止合适晶体的形成。对于传统核磁
共振(NMR)方法,这迫使使用昂贵的底物进行同位素标记并禁止
通常需要全氘化来保持较大蛋白质的分辨率。涉案调查人员
该提案共同开发了一种高效的哺乳动物细胞表达系统,可产生
使用一组有限的较便宜的同位素富集氨基酸稀疏地标记蛋白质,并保持
无需置换的帮助即可解决。这伴随着共振的发展
分配程序和数据分析协议,允许结构和功能表征
基本、高灵敏度、二维(和三维)核磁共振实验。该项目旨在将这些
开发成一个可以被扩大的用户社区采用的集成协议。它集中
关于完成稀疏标记的 NMR 共振分配的软件包的改进
蛋白质。它将通过对程序输出的广泛验证、新数据类型和数据的引入来支持
分析方法,以及程序功能的扩展,以细化计算机生成的模型
蛋白质结构。潜在的影响将是一类结构和功能研究的新途径
与人类生理和疾病密切相关的蛋白质。
项目成果
期刊论文数量(5)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
A perspective on the PDB's impact on the field of glycobiology.
PDB 对糖生物学领域影响的观点。
- DOI:
- 发表时间:2021-01
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Prestegard; James H
- 通讯作者:James H
Using molecular dynamics trajectories to predict nuclear spin relaxation behaviour in large spin systems.
使用分子动力学轨迹预测大型自旋系统中的核自旋弛豫行为。
- DOI:
- 发表时间:2021
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Kuprov, Ilya;Morris, Laura C;Glushka, John N;Prestegard, James H
- 通讯作者:Prestegard, James H
AssignSLP_GUI, a software tool exploiting AI for NMR resonance assignment of sparsely labeled proteins.
AssignSLP_GUI,一种利用人工智能对稀疏标记蛋白质进行 NMR 共振分配的软件工具。
- DOI:
- 发表时间:2022-12
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:V. Williams, Robert;Rogals, Monique J.;Eletsky, Alexander;Huang, Chin;Morris, Laura C.;Moremen, Kelley W.;Prestegard, James H.
- 通讯作者:Prestegard, James H.
Glycan Conformation in the Heavily Glycosylated Protein, CEACAM1.
重糖基化蛋白 CEACAM1 中的聚糖构象。
- DOI:
- 发表时间:2022-12-16
- 期刊:
- 影响因子:4
- 作者:Rogals, Monique J;Eletsky, Alexander;Huang, Chin;Morris, Laura C;Moremen, Kelley W;Prestegard, James H
- 通讯作者:Prestegard, James H
A consensus structural motif for the capsular polysaccharide of Cryptococcus Neoformans by NMR/MD.
通过 NMR/MD 得出新型隐球菌荚膜多糖的共有结构基序。
- DOI:
- 发表时间:2024-02-13
- 期刊:
- 影响因子:11.1
- 作者:Prestegard; James H
- 通讯作者:James H
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