Discovery and Characterization of New Riboswitches
新核糖开关的发现和表征
基本信息
- 批准号:10580082
- 负责人:
- 金额:$ 39.43万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:
- 财政年份:2020
- 资助国家:美国
- 起止时间:2020-04-01 至 2024-03-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:AlgorithmsArchitectureBindingBiochemicalBiologyCollaborationsCrystallizationDinucleoside PhosphatesDiphosphatesElementsExclusionFamilyFeedbackFluoridesGene ExpressionGenesGenetic ScreeningGlycineGuanidinesIndividualInvestigationKnowledgeLaboratoriesLifeLigand BindingLigandsLinkMassive Parallel SequencingMetabolicMetabolismMethodsModelingMolecularNucleotidesOrganismOrphanPathway interactionsPatternPeriodicityProbabilityProcessRNARegulationRegulatory ElementResourcesSecond Messenger SystemsSercSignal TransductionSpecificityStructureSubstrate SpecificitySystemValidationVariantWorkaptamerbiophysical propertiescandidate identificationchemical bindinggene functioninsightmicroorganismmutantnovelresponsesmall molecule
项目摘要
Project Summary
Riboswitches are important and ubiquitous regulatory elements that bind small-molecule effectors and
control gene expression. Many of the known riboswitch effectors have been identified based in part on the genes
under riboswitch control. However, in some cases this flow of information has been reversed, where the
identification of a riboswitch class has provided valuable insight about the function of the genes under its
regulation.
This proposal describes the search for the ligands for new classes of riboswitches, their structural
characterization, and the molecular basis of altered specificity. We will focus on prominent RNA motifs for
which no ligand has been identified. We will determine the crystal structures of these RNAs. We will
determine which nucleotides are necessary for altered specificity and function for several riboswitches that have
variant subclasses.
More than 50 “orphan” riboswitch candidates do not have validated ligands. Some of these orphan
riboswitch candidates present enormous opportunities to expand our knowledge of important metabolic and
signaling processes in species from various domains of life. We will pursue the identification of the ligands
for the most prominent orphan riboswitch candidates. To increase the probability that our hypotheses
regarding the ligand identity for an orphan riboswitch is strong for the largest number of orphan
candidates, we will employ a new genetic screening/selection approach to link the function of a riboswitch to
additional genes in a surrogate microorganism.
We will pursue crystallization of multiple riboswitches as they are identified. The structures will
establish the mechanism of ligand binding and further reveal the complexity of RNA tertiary folds. Structural
analysis of ligand binding and investigation of helical switching will allow for feedback into riboswitch
search methods, facilitating discovery of previously overlooked candidates. Furthermore, each structure
will provide insights that will inform the search for riboswitch subclasses.
There are several examples where small changes in riboswitch sequence result in dramatic
changes to the specificity of the ligand. We will pursue studies of three riboswitch families that have
variant subclasses. We have developed a massively parallel sequencing-based approach to generate
quantitative riboswitch activity profiles for thousands of individual mutants simultaneously. This work will
establish evolutionary pathways for RNA function and the energetic landscape of substrate specificity and
promiscuity. It will also aid in discovery of new subclasses and therefore new biology.
项目概要
核糖开关是重要且普遍存在的调节元件,可结合小分子效应子和
许多已知的核糖开关效应子已部分基于这些基因被识别。
然而,在某些情况下,这种信息流是相反的,其中
核糖开关类别的鉴定为了解其下的基因功能提供了宝贵的见解
规定。
该提案描述了寻找新型核糖开关的配体、其结构
我们将重点关注重要的 RNA 基序。
我们将确定这些 RNA 的晶体结构。
确定哪些核苷酸对于具有某些核糖开关的特异性和功能是必需的
变体子类。
超过 50 个“孤儿”核糖开关候选物没有经过验证的配体,其中一些孤儿核糖开关候选者没有经过验证的配体。
核糖开关候选者为扩展我们对重要代谢和代谢的知识提供了巨大的机会
我们将致力于鉴定来自生命各个领域的物种的信号传导过程。
为最突出的孤儿核糖开关候选者增加我们的假设的可能性。
关于孤儿核糖开关的配体身份对于最大数量的孤儿来说是很强的
对于候选者,我们将采用一种新的基因筛选/选择方法将核糖开关的功能与
替代微生物中的额外基因。
当结构被确定时,我们将追求多个核糖开关的结晶。
建立配体结合机制并进一步揭示RNA三级折叠的复杂性。
配体结合的分析和螺旋开关的研究将允许反馈到核糖开关
搜索方法,有助于发现以前被忽视的候选人。
将提供有助于寻找核糖开关子类的见解。
有几个例子表明核糖开关序列的微小变化会导致戏剧性的结果
我们将继续研究具有配体特异性的三个核糖开关家族。
我们开发了一种基于大规模并行测序的方法来生成变体子类。
这项工作将同时对数千个个体突变体进行定量核糖开关活性分析。
建立 RNA 功能的进化途径和底物特异性的能量景观
它还将有助于发现新的亚类,从而发现新的生物学。
项目成果
期刊论文数量(2)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
How Do Bacteria "See" Molecules Inside Themselves?
细菌如何“看到”自身内部的分子?
- DOI:
- 发表时间:2022-05
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Knappenberger, Andrew;Hiller, David
- 通讯作者:Hiller, David
Riboswitches.
核糖开关。
- DOI:
- 发表时间:2023-05-08
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Salvail, Hubert;Breaker, Ronald R
- 通讯作者:Breaker, Ronald R
{{
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 }}
SCOTT A STROBEL其他文献
SCOTT A STROBEL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('SCOTT A STROBEL', 18)}}的其他基金
Discovery and Characterization of New Riboswitches
新核糖开关的发现和表征
- 批准号:
10378525 - 财政年份:2020
- 资助金额:
$ 39.43万 - 项目类别:
Structural bases of the functions of RNA-protein machines - Project 5
RNA-蛋白质机器功能的结构基础 - 项目 5
- 批准号:
7782579 - 财政年份:2009
- 资助金额:
$ 39.43万 - 项目类别:
Mechanism of ribosome catalyzed peptide bond formation
核糖体催化肽键形成的机制
- 批准号:
7938447 - 财政年份:2009
- 资助金额:
$ 39.43万 - 项目类别:
STRUCTURE DETERMINATION OF AN INTACT BACTERIAL SELF-SPLICING INTRON
完整细菌自剪接内含子的结构测定
- 批准号:
7726211 - 财政年份:2008
- 资助金额:
$ 39.43万 - 项目类别:
相似国自然基金
“共享建筑学”的时空要素及表达体系研究
- 批准号:
- 批准年份:2019
- 资助金额:63 万元
- 项目类别:面上项目
基于城市空间日常效率的普通建筑更新设计策略研究
- 批准号:51778419
- 批准年份:2017
- 资助金额:61.0 万元
- 项目类别:面上项目
宜居环境的整体建筑学研究
- 批准号:51278108
- 批准年份:2012
- 资助金额:68.0 万元
- 项目类别:面上项目
The formation and evolution of planetary systems in dense star clusters
- 批准号:11043007
- 批准年份:2010
- 资助金额:10.0 万元
- 项目类别:专项基金项目
新型钒氧化物纳米组装结构在智能节能领域的应用
- 批准号:20801051
- 批准年份:2008
- 资助金额:18.0 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
相似海外基金
Precision Medicine Digital Twins for Alzheimer’s Target and Drug Discovery and Longevity
用于阿尔茨海默氏症靶点和药物发现及长寿的精准医学数字孪生
- 批准号:
10727793 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 39.43万 - 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:
$ 39.43万 - 项目类别:
BioGRID: An open resource for biological interactions and network analysis
BioGRID:生物相互作用和网络分析的开放资源
- 批准号:
10819019 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 39.43万 - 项目类别:
Role of nucleosome architecture in cellular reprogramming
核小体结构在细胞重编程中的作用
- 批准号:
10567857 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 39.43万 - 项目类别:
Programmable peptide-guided protein degradation
可编程肽引导的蛋白质降解
- 批准号:
10741655 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 39.43万 - 项目类别: