Bioinorganic Explorations of Host-Defense Proteins

宿主防御蛋白的生物无机探索

基本信息

项目摘要

PROJECT SUMMARY Transition metal ions are essential nutrients for all organisms. The availability of these nutrients plays a critical role in the host-microbe interaction and microbial pathogenesis. The primary objective of this research proposal is to elucidate how the host-defense protein calprotectin (CP) sequesters transition metals from microbes and thereby contributes to the innate immune response. CP provides a remarkable example of unique biological coordination chemistry that is relevant to infectious disease and microbial pathogenesis. Each CP heterodimer (S100A8/S100A9) exhibits six different sites for chelating divalent cations, including calcium (Ca) and transition metals. Our central hypothesis is that CP responds to physiological Ca(II) gradients to tune its coordination chemistry for transition metals and to modulate its biological function as an antimicrobial protein that deprives invading pathogens of essential nutrient metals (e.g. manganese, iron, zinc). The proposed investigations are based on preliminary data that Ca(II) binding by human CP (hCP) at the EF- hand domains triggers high-affinity chelation of transition metals at sites formed at the interface of the S100A8 and S100A9 subunits. In Aim 1, we will investigate how Ca(II) ions modulate hCP structure and tune its affinities for transition metals. In Aim 2, we will evaluate how the murine orthologue (mCP) sequesters transition metals and thereby provide needed molecular and biophysical insights into literature results of CP from animal models of infection. In Aim 3, we will investigate the competition between CP and bacterial metal- transport machinery for manganese(II). These fundamental bioinorganic and biophysical initiatives constitute an innovative departure from biological and medical studies of CP, and highlight the importance of applying quantitative analytical and spectroscopic methods to a problem central to human health and disease. Taken together, the results will provide new molecular insights into how CP contributes to innate immunity and metal homeostasis. Moreover, the ability to acquire metal ions is an important facet of microbial pathogenesis, and both intercepting microbial metal acquisition and boosting the metal-withholding response of the host present opportunities for antibiotic development. We anticipate that the results from our work will, in the long term, help to guide the development of new antimicrobial therapeutics that target these processes central to the host- pathogen interaction.
项目摘要 过渡金属离子是所有生物的必需营养素。这些营养素的可用性起着至关重要的作用 在宿主微生物相互作用和微生物发病机理中的作用。这项研究的主要目标 提案是为了阐明宿主防御蛋白钙卫蛋白(CP)如何从 微生物,从而有助于先天免疫反应。 CP提供了一个非凡的例子 与传染病和微生物发病机理有关的独特生物协调化学。 每个CP异二聚二聚体(S100A8/S100A9)都有六个不同的地点,用于螯合二价阳离子,包括 钙(CA)和过渡金属。我们的中心假设是CP对生理CA(II)做出反应 调整其用于过渡金属的配位化学的梯度,并将其生物学功能调节为 剥夺了必需养分金属的病原体(例如锰,铁,锌)的抗菌蛋白。 拟议的研究基于初步数据,即人类CP(HCP)在EF-上结合了CA(II) 手部域触发在S100A8界面形成的地点的过渡金属的高亲和力螯合 和S100A9亚基。在AIM 1中,我们将研究Ca(ii)离子如何调节HCP结构并调整其 过渡金属的亲和力。在AIM 2中,我们将评估鼠直系同源物(MCP)隔离器如何 过渡金属,从而为CP的文献结果提供所需的分子和生物物理见解 来自感染动物模型。在AIM 3中,我们将研究CP和细菌金属之间的竞争 锰的运输机械(II)。这些基本的生物有机和生物物理倡议构成 与CP的生物学和医学研究的创新性,并强调了应用的重要性 定量分析方法和光谱方法是人类健康和疾病中心的问题。拍摄 共同的结果将为CP如何促进先天免疫和金属提供新的分子见解 稳态。此外,获得金属离子的能力是微生物发病机理的重要方面,并且 两者都拦截微生物金属采集和提高存在的宿主的金属持有响应 抗生素开发的机会。我们预计我们工作的结果将长期帮助 指导开发新的抗菌治疗剂,这些抗菌疗法针对这些过程的核心核心 - 病原体相互作用。

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 }}

ELIZABETH M NOLAN其他文献

ELIZABETH M NOLAN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('ELIZABETH M NOLAN', 18)}}的其他基金

Harnessing iron acquisition to hinder enterobacterial pathogenesis
利用铁的获取来阻碍肠细菌的发病机制
  • 批准号:
    10651432
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 26.96万
  • 项目类别:
Antimicrobial activity of Escherichia coli Nissle 1917 microcin M
大肠杆菌 Nissle 1917 microcin M 的抗菌活性
  • 批准号:
    10212238
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 26.96万
  • 项目类别:
Bioinorganic Explorations of Host-Defense Proteins
宿主防御蛋白的生物无机探索
  • 批准号:
    9982335
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 26.96万
  • 项目类别:
Metallobiochemistry of innate immunity and bacterial physiology
先天免疫的金属生物化学和细菌生理学
  • 批准号:
    9436092
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 26.96万
  • 项目类别:
Metallobiochemistry of innate immunity and bacterial physiology
先天免疫的金属生物化学和细菌生理学
  • 批准号:
    10305443
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 26.96万
  • 项目类别:
Bioinorganic Explorations of Host-defense Proteins
宿主防御蛋白的生物无机探索
  • 批准号:
    10530840
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 26.96万
  • 项目类别:
Bioinorganic Explorations of Host-Defense Proteins
宿主防御蛋白的生物无机探索
  • 批准号:
    9752605
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 26.96万
  • 项目类别:
Bioinorganic Explorations of Host-defense Proteins
宿主防御蛋白的生物无机探索
  • 批准号:
    10662538
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 26.96万
  • 项目类别:
Metallobiochemistry of innate immunity and bacterial physiology
先天免疫的金属生物化学和细菌生理学
  • 批准号:
    10468860
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 26.96万
  • 项目类别:
Metallobiochemistry of innate immunity and bacterial physiology
先天免疫的金属生物化学和细菌生理学
  • 批准号:
    10686285
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 26.96万
  • 项目类别:

相似国自然基金

髋关节撞击综合征过度运动及机械刺激动物模型建立与相关致病机制研究
  • 批准号:
    82372496
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    48 万元
  • 项目类别:
    面上项目
利用碱基编辑器治疗肥厚型心肌病的动物模型研究
  • 批准号:
    82300396
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30.00 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
利用小型猪模型评价动脉粥样硬化易感基因的作用
  • 批准号:
    32370568
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    50.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
丁苯酞通过调节细胞异常自噬和凋亡来延缓脊髓性肌萎缩症动物模型脊髓运动神经元的丢失
  • 批准号:
    82360332
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    31.00 万元
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
APOBEC3A驱动膀胱癌发生发展的动物模型及其机制研究
  • 批准号:
    82303057
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30.00 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似海外基金

Nucleic Acid-Based Anti-CRISPR Inhibitors of Cas9
基于核酸的 Cas9 抗 CRISPR 抑制剂
  • 批准号:
    10864412
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 26.96万
  • 项目类别:
Dual-Stimuli Responsive Antibiotic-Loaded Nanoparticles: A New Strategy to Overcome Antimicrobial Resistance
双刺激响应抗生素负载纳米颗粒:克服抗生素耐药性的新策略
  • 批准号:
    10703696
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 26.96万
  • 项目类别:
Multidimensional development of high-affinity anti-glycan antibodies to fight deadly bacterial infections
多维开发高亲和力抗聚糖抗体以对抗致命细菌感染
  • 批准号:
    10549640
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 26.96万
  • 项目类别:
A Novel Bone Targeted Antibiotic Therapy for the Treatment of Infected Fractures
一种治疗感染性骨折的新型骨靶向抗生素疗法
  • 批准号:
    10603486
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 26.96万
  • 项目类别:
Structural determinants of activity and mechanism of cationic peptide antibiotic activity against colistin-resistant bacteria
阳离子肽抗生素对粘菌素耐药菌活性的结构决定因素和机制
  • 批准号:
    10733264
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 26.96万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了