Specificity and Selectivity in Protein-Ion Binding

蛋白质-离子结合的特异性和选择性

基本信息

  • 批准号:
    10609424
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 31.29万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2015
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2015-05-01 至 2025-04-30
  • 项目状态:
    未结题

项目摘要

SUMMARY Over 30% of all proteins bind metal ions, including transition metals, for structural and functional purposes. Even though there are rich experimental structural and thermodynamic information on protein-ion complexes, our understanding of the physical basis for the specificity and selectivity in protein-ion recognition remains lacking. There is a great need for accurate physical models and efficient simulation software to enable computational study of protein-ion systems. We propose to develop a next generation classical force field AMOEBA+, based on the existing AMOEBA potential, to systematically model permanent electrostatics, repulsion, dispersion, charge penetration, polarization, charge transfer, and ligand field effect after quantum mechanical energy decomposition and experimental data. The new potential and high- performance molecular simulation software (Tinker for CPU & GPU systems) will allow us to comprehend the structural, physical and thermodynamic driving forces underlying protein-ion recognition using molecular dynamics simulations. Given the fundamental importance of protein interaction with transition metals including Zn, Cu, Ni, Co, Fe, and Mn, this research will have a broad impact on advancing our scientific knowledge about ions in biomolecular structure and function, and lead to new computational tools to accelerate the design of new diagnostic and therapeutic molecules targeting protein-ion interactions.
概括 超过 30% 的蛋白质结合金属离子,包括过渡金属,用于结构和 功能性目的。尽管有丰富的实验结构和 蛋白质-离子复合物的热力学信息,我们对物理的理解 蛋白质离子识别的特异性和选择性的基础仍然缺乏。有 非常需要准确的物理模型和高效的仿真软件来实现 蛋白质离子系统的计算研究。我们建议开发下一代 经典力场AMOEBA+,基于现有的AMOEBA势, 系统地模拟永久静电、排斥、色散、电荷 量子后的穿透、极化、电荷转移和配体场效应 机械能分解和实验数据。新的潜力和高 高性能分子模拟软件(Tinker for CPU & GPU Systems)将允许 我们理解潜在的结构、物理和热力学驱动力 使用分子动力学模拟进行蛋白质离子识别。鉴于基本 蛋白质与过渡金属(包括 Zn、Cu、Ni、Co、Fe 和)相互作用的重要性 嗯,这项研究将对推进我们的科学知识产生广泛的影响 离子在生物分子结构和功能中的作用,并导致新的计算工具 加速针对蛋白质离子的新诊断和治疗分子的设计 互动。

项目成果

期刊论文数量(59)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Calculating binding free energies of host-guest systems using the AMOEBA polarizable force field.
  • DOI:
    10.1039/c6cp02509a
  • 发表时间:
    2016-11-09
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Bell DR;Qi R;Jing Z;Xiang JY;Mejias C;Schnieders MJ;Ponder JW;Ren P
  • 通讯作者:
    Ren P
An Efficient Approach to Large-Scale Ab Initio Conformational Energy Profiles of Small Molecules.
  • DOI:
    10.3390/molecules27238567
  • 发表时间:
    2022-12-05
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Wang Y;Walker BD;Liu C;Ren P
  • 通讯作者:
    Ren P
Calculating protein-ligand binding affinities with MMPBSA: Method and error analysis.
  • DOI:
    10.1002/jcc.24467
  • 发表时间:
    2016-10-15
  • 期刊:
  • 影响因子:
    3
  • 作者:
    Wang, Changhao;Nguyen, Peter H.;Pham, Kevin;Huynh, Danielle;Le, Thanh-Binh Nancy;Wang, Hongli;Ren, Pengyu;Luo, Ray
  • 通讯作者:
    Luo, Ray
An empirical extrapolation scheme for efficient treatment of induced dipoles.
  • DOI:
    10.1063/1.4964866
  • 发表时间:
    2016-10
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Andrew C. Simmonett;Frank C. Pickard;J. Ponder;B. Brooks
  • 通讯作者:
    Andrew C. Simmonett;Frank C. Pickard;J. Ponder;B. Brooks
Capturing Many-Body Interactions with Classical Dipole Induction Models.
使用经典偶极感应模型捕获多体相互作用
{{ 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 }}

JAY PONDER其他文献

JAY PONDER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('JAY PONDER', 18)}}的其他基金

Specificity and Selectivity in Protein-Ion Binding
蛋白质-离子结合的特异性和选择性
  • 批准号:
    8860357
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 31.29万
  • 项目类别:
Specificity and Selectivity in Protein-Ion Binding
蛋白质-离子结合的特异性和选择性
  • 批准号:
    10397564
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 31.29万
  • 项目类别:
Specificity and Selectivity in Protein-Ion Binding
蛋白质-离子结合的特异性和选择性
  • 批准号:
    9062465
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 31.29万
  • 项目类别:
Specificity and Selectivity in Protein-Ion Binding
蛋白质-离子结合的特异性和选择性
  • 批准号:
    10569447
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 31.29万
  • 项目类别:
2014 Computational Chemistry Gordon Research Conference & Gordon Research Seminar
2014年计算化学戈登研究会议
  • 批准号:
    8718250
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    $ 31.29万
  • 项目类别:
Development of a Next-Generation Nucleic Acid Force Field
下一代核酸力场的开发
  • 批准号:
    10000923
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 31.29万
  • 项目类别:
Development of a Next-Generation Nucleic Acid Force Field
下一代核酸力场的开发
  • 批准号:
    9789332
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 31.29万
  • 项目类别:
Development of a Next-Generation Nucleic Acid Force Field
下一代核酸力场的开发
  • 批准号:
    10242194
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 31.29万
  • 项目类别:
DEVELOPMENT OF A NEXT-GENERATION NUCLEIC ACID FORCE FIELD
下一代核酸力场的开发
  • 批准号:
    9041607
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 31.29万
  • 项目类别:
DEVELOPMENT OF A NEXT-GENERATION NUCLEIC ACID FORCE FIELD
下一代核酸力场的开发
  • 批准号:
    8636493
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 31.29万
  • 项目类别:

相似国自然基金

地表与大气层顶短波辐射多分量一体化遥感反演算法研究
  • 批准号:
    42371342
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    52 万元
  • 项目类别:
    面上项目
高速铁路柔性列车运行图集成优化模型及对偶分解算法
  • 批准号:
    72361020
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    27 万元
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
随机密度泛函理论的算法设计和分析
  • 批准号:
    12371431
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    43.5 万元
  • 项目类别:
    面上项目
基于全息交通数据的高速公路大型货车运行风险识别算法及主动干预方法研究
  • 批准号:
    52372329
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49 万元
  • 项目类别:
    面上项目
强磁场作用下两相铁磁流体动力学相场模型的高精度数值算法研究
  • 批准号:
    12361074
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    27 万元
  • 项目类别:
    地区科学基金项目

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:
    $ 31.29万
  • 项目类别:
Tele-Sox: A Tele-Medicine solution based on wearables and gamification to prevent Venous thromboembolism in Oncology Geriatric Patients
Tele-Sox:基于可穿戴设备和游戏化的远程医疗解决方案,用于预防肿瘤老年患者的静脉血栓栓塞
  • 批准号:
    10547300
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 31.29万
  • 项目类别:
Proteasomal recruiters of PAX3-FOXO1 Designed via Sequence-Based Generative Models
通过基于序列的生成模型设计的 PAX3-FOXO1 蛋白酶体招募剂
  • 批准号:
    10826068
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 31.29万
  • 项目类别:
Point-of-care diagnostic test for T. cruzi (Chagas) infection
克氏锥虫(恰加斯)感染的即时诊断测试
  • 批准号:
    10603665
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 31.29万
  • 项目类别:
i-AKC: Integrated AIRR Knowledge Commons
i-AKC:综合 AIRR 知识共享
  • 批准号:
    10712558
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 31.29万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了