Predicting Protein Structure with Guided Conformation Space Search

通过引导构象空间搜索预测蛋白质结构

基本信息

  • 批准号:
    8111224
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 22.79万
  • 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 2013-05-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

DESCRIPTION (provided by applicant): Protein structure prediction is one of the great challenges in structural biology. The ability to accurately predict the three-dimensional structure of proteins would bring about significant scientific advances and would facilitate finding cures and treatments for many diseases. We propose a novel computational framework for protein structure prediction. The novelty of the framework lies in its approach to conformation space search. Conformation space search is considered to be the primary bottleneck towards consistent, high-resolution prediction. The proposed approach to conformation space search represents a major conceptual shift in protein structure prediction, made possible by combining insights and algorithms from robotics and machine learning with techniques from molecular biology in an innovative manner. The key innovation comes from the insight that target-specific information can effectively guide conformation space search towards biologically relevant regions. We propose to develop a framework for protein structure prediction that achieves biological accuracy and computational efficiency by guiding conformation space search using target-specific information. The proposed framework exploits two sources of target-specific information: 1) information about the characteristics of the target's energy landscape acquired continuously during search, and 2) spatial restraints about the target's structure obtained from NMR experiments. As search progresses, the continuous integration of these sources of information will tailor conformation space search to the particular characteristics of the target. This tailored conformation space exploration can overcome the current bottleneck, yielding highly accurate and efficient structure prediction. The ability to determine the three-dimensional structures of proteins, which represent the molecular machinery inside every cell, would greatly facilitate finding cures or treatments for many diseases. This research effort will develop of a novel, efficient, and biologically accurate computational approach to determine the three-dimensional structure of proteins.
描述(由申请人提供):蛋白质结构预测是结构生物学的巨大挑战之一。准确预测蛋白质的三维结构的能力将带来重大的科学进步,并有助于寻找许多疾病的治疗方法和治疗方法。我们提出了一个新的蛋白质结构预测计算框架。该框架的新颖性在于其构象空间搜索的方法。构象空间搜索被认为是一致,高分辨率预测的主要瓶颈。提出的构象空间搜索方法代表了蛋白质结构预测的重大概念转变,这是通过将机器人和机器学习中的见解和算法与分子生物学的技术相结合,以创新的方式结合起来。关键创新来自于洞察力,即特定于目标的信息可以有效地指导构象空间搜索与生物学相关区域。我们建议开发一个蛋白质结构预测的框架,该预测通过使用目标特定信息引导构象空间搜索来实现生物准确性和计算效率。提出的框架利用了目标特定信息的两个来源:1)有关在搜索过程中连续获得的目标特征的信息,以及2)关于目标结构从NMR实验获得的空间约束。随着搜索的进行,这些信息来源的持续集成将量身定制空间搜索到目标的特定特征。量身定制的构象空间探索可以克服当前的瓶颈,从而产生高度准确有效的结构预测。确定代表每个细胞内分子机械的蛋白质的三维结构的能力,将极大地促进许多疾病的治疗方法或治疗方法。这项研究工作将发展出一种新颖,高效且在生物学上精确的计算方法,以确定蛋白质的三维结构。

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)
Guiding conformation space search with an all-atom energy potential.
用全原子能量势指导构象空间搜索。
Combining physicochemical and evolutionary information for protein contact prediction.
  • DOI:
    10.1371/journal.pone.0108438
  • 发表时间:
    2014
  • 期刊:
  • 影响因子:
    3.7
  • 作者:
    Schneider M;Brock O
  • 通讯作者:
    Brock O
Serum Albumin Domain Structures in Human Blood Serum by Mass Spectrometry and Computational Biology.
  • DOI:
    10.1074/mcp.m115.048504
  • 发表时间:
    2016-03
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Belsom A;Schneider M;Fischer L;Brock O;Rappsilber J
  • 通讯作者:
    Rappsilber J
共 3 条
  • 1
前往

LILA M GIERASCH的其他基金

Protein folding in the cell: Challenges and coping mechanisms
细胞中的蛋白质折叠:挑战和应对机制
  • 批准号:
    10410352
    10410352
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    $ 22.79万
    $ 22.79万
  • 项目类别:
Protein folding in the cell: Challenges and coping mechanisms
细胞中的蛋白质折叠:挑战和应对机制
  • 批准号:
    10808021
    10808021
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    $ 22.79万
    $ 22.79万
  • 项目类别:
Protein folding in the cell: Challenges and coping mechanisms
细胞中的蛋白质折叠:挑战和应对机制
  • 批准号:
    10647692
    10647692
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    $ 22.79万
    $ 22.79万
  • 项目类别:
Protein folding in the cell: Challenges and coping mechanisms Administrative Supplement for Equipment Purchase
细胞内蛋白质折叠:挑战与应对机制设备采购行政补充
  • 批准号:
    10795171
    10795171
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    $ 22.79万
    $ 22.79万
  • 项目类别:
Administrative Supplement to Protein folding in the cell: Challenges and coping mechanisms
细胞内蛋白质折叠的行政补充:挑战和应对机制
  • 批准号:
    10592508
    10592508
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    $ 22.79万
    $ 22.79万
  • 项目类别:
Modeling a cellular protein homeostasis network
细胞蛋白质稳态网络建模
  • 批准号:
    8560963
    8560963
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 22.79万
    $ 22.79万
  • 项目类别:
Modeling a cellular protein homeostasis network
细胞蛋白质稳态网络建模
  • 批准号:
    8730190
    8730190
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 22.79万
    $ 22.79万
  • 项目类别:
THE ALLOSTERIC MECHANISM OF HSP70
HSP70 的变构机制
  • 批准号:
    8364103
    8364103
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    $ 22.79万
    $ 22.79万
  • 项目类别:
Allosteric Mechanism of Hsp70 Molecular Chaperones
Hsp70分子伴侣的变构机制
  • 批准号:
    7924926
    7924926
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    $ 22.79万
    $ 22.79万
  • 项目类别:
NIH DIRECTOR'S PIONEER AWARD
美国国立卫生研究院院长先锋奖
  • 批准号:
    7201731
    7201731
  • 财政年份:
    2006
  • 资助金额:
    $ 22.79万
    $ 22.79万
  • 项目类别:

相似国自然基金

基于机器学习算法的针刺干预偏头痛预后差异生物学机制和临床-多组学预测模型构建研究
  • 批准号:
    82374572
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    48 万元
  • 项目类别:
    面上项目
基于深度和多示例学习的m6A-seq数据分析质量提升算法研究
  • 批准号:
    61902323
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    26.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
环状RNA在基因表达调控过程中作用的理论探索
  • 批准号:
    11901114
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    26.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
基于深度卷积生成对抗网络算法的肺炎细菌sRNA识别及潜在的药物靶标研究
  • 批准号:
    61903107
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    23.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
复杂组织高通量数据的异质性分解及应用算法研究
  • 批准号:
    61902061
  • 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

相似海外基金

New Algorithms for Cryogenic Electron Microscopy
低温电子显微镜的新算法
  • 批准号:
    10543569
    10543569
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 22.79万
    $ 22.79万
  • 项目类别:
Deep Learning Image Analysis Algorithms to Improve Oral Cancer Risk Assessment for Oral Potentially Malignant Disorders
深度学习图像分析算法可改善口腔潜在恶性疾病的口腔癌风险评估
  • 批准号:
    10805177
    10805177
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 22.79万
    $ 22.79万
  • 项目类别:
Customizable Artificial Intelligence for the Biomedical Masses: Development of a User-Friendly Automated Machine Learning Platform for Biology Image Analysis.
面向生物医学大众的可定制人工智能:开发用于生物图像分析的用户友好的自动化机器学习平台。
  • 批准号:
    10699828
    10699828
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 22.79万
    $ 22.79万
  • 项目类别:
Investigating mechanisms of bladder cancer metastasis
研究膀胱癌转移的机制
  • 批准号:
    10718278
    10718278
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 22.79万
    $ 22.79万
  • 项目类别:
Resource Development Core
资源开发核心
  • 批准号:
    10746903
    10746903
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 22.79万
    $ 22.79万
  • 项目类别: