Structure-Property relationship of S-layer protein assemblies at extremophilic archea bacteria

极端古细菌S层蛋白组装体的结构-性质关系

基本信息

  • 批准号:
    RGPIN-2018-04970
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 3.06万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    加拿大
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
  • 财政年份:
    2020
  • 资助国家:
    加拿大
  • 起止时间:
    2020-01-01 至 2021-12-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Nature of the Work The long term objective of my research program is to investigate the extreme stability and unique properties of archaea Surface layer (S-layer) components for the ultimate purpose to engineer nano-devices in a variety of biotechnological fields. The research program combines Basic -and Applied Science with Bio-engineering and Synthetic Biology. We focus our attention on the structure-property relationship of the unique S-layer protein assembly from Staphylothermus marinus (S. marinus), an extremophillic archaea bacterium isolated from deep sea black smoker vents. S. marinus is a strict anaerobic sulfur reducing archaeon that utilizes peptides as a carbon source and grows at temperatures up to 98C. It has a proteinaceous S-layer consisting of elongated Tetrabrachion units arranged in a 3D-network that forms a protein-protein heterocomplex with the hyperthermostable protease, called STABLE. As a consequence of its adaptation to the extreme conditions at the deep sea volcano, the S-layer proteins of S. marinus are characterized by an unusual stability. The proposed research will focus on investigating structural and mechanistic features of (i) the 3D-assembly mechanism of Tetrabrachion to form a quasi-crystalline S-layer, (ii) the molecular mechanisms of complex formation between Tetrabrachion and STABLE and (iii) the extreme stability of S-layer components as a foundation for bio-engineering and synthetic biology. All these studies involve a combination of structural, biophysical and synthetic approaches and offer undergraduate and graduate students a great variety of different skills in modern integrated research programs. Importance Since their discovery, archaea have been under intense scrutiny due to their unique adaptations to the extreme environments in which they thrive. It is suggested that life has hyperthermophilic origins, and thus the study of these organisms provides insight into the biology of early life forms. In addition, understanding the molecular mechanisms of their adaptation to the extreme conditions (pH, Temperature, pressure, salinity, ionic strength) makes these microorganisms a perfect research tool for biotechnological developments. Outcome and Benefit The expected outcome is to obtain mechanistic and chemical information about the extreme stability of archaeal protein assemblies. Understanding the molecular basis of their unique adaptation, will open new perspectives on our understanding of the origin of life and will provide new insights into development of biotechnological applications in the broad fields of monitoring, remediation and catalytic nano-devices. Over the next 5 years, it is expected that 3-4 graduate students be engaged in this research program at any given time. Our findings will guide the design and analysis of artificial S-layer assemblies with great impact on Canada's biotech sector.
作品的本质 我的研究计划的长期目标是研究古细菌表面层(S层)组件的极端稳定性和独特的特性,以实现在各种生物技术领域中设计纳米devices的最终目的。该研究计划将基本科学与生物工程和合成生物学结合在一起。我们将注意力集中在葡萄球菌马林斯(S. marinus)的独特S层蛋白质组件的结构 - 质体关系上,这是一种从深海黑色吸烟者通风孔中分离出来的极端细胞古细菌。 S. marinus是一种严格的厌氧硫,可减少古老的古代,它利用肽作为碳源,并在温度下生长至98℃。它具有蛋白质S层,该蛋白质由伸长的四局部单元组成,该单元在3D网络中排列,该单元形成蛋白质 - 蛋白质杂色的杂质蛋白质杂膜,并具有过度稳定的蛋白酶,称为稳定。由于它适应了深海火山的极端条件,S. marinus的S层蛋白的特征是异常稳定性。 拟议的研究将着重于研究(i)四abrachion的3D组装机制形成准晶体式S层S层,(ii)四边形和稳定与稳定和(iii)s层构成的极端稳定性的分子机制,即稳定性的生物基础,并建立了Bio-nistic stenty and-nectity and Cyntist and-inkineering and ingennicnering and-ingresnicnering。所有这些研究涉及结构,生物物理和合成方法的结合,并为本科生和研究生提供了现代综合研究计划的各种不同技能。 重要性 自从他们发现以来,古细菌一直受到严格的审查,因为它们对它们壮成长的极端环境进行了独特的改编。有人建议生命具有超育的起源,因此对这些生物的研究提供了对早期生命形式的生物学的见解。此外,了解它们适应极端条件的分子机制(pH,温度,压力,盐度,离子强度)使这些微生物成为生物技术发展的理想研究工具。 结果和利益 预期的结果是获得有关古细菌组件的极端稳定性的机械和化学信息。了解其独特适应的分子基础,将对我们对生命起源的理解开辟新的看法,并将为在监测,补救和催化纳米驱动器的广泛领域提供新的见解。在接下来的5年中,预计在任何给定时间都会有3-4名研究生参加此研究计划。我们的发现将指导人工S层组件的设计和分析,对加拿大的生物技术领域产生了巨大影响。

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 }}

Stetefeld, Jörg其他文献

Stetefeld, Jörg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('Stetefeld, Jörg', 18)}}的其他基金

Structure-Property relationship of S-layer protein assemblies at extremophilic archea bacteria
极端古细菌S层蛋白组装体的结构-性质关系
  • 批准号:
    RGPIN-2018-04970
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 3.06万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Canada Research Chair in Structural Biology
加拿大结构生物学研究主席
  • 批准号:
    CRC-2016-00259
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 3.06万
  • 项目类别:
    Canada Research Chairs
Canada Research Chair In Structural Biology
加拿大结构生物学研究主席
  • 批准号:
    CRC-2016-00259
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 3.06万
  • 项目类别:
    Canada Research Chairs
Structure-Property relationship of S-layer protein assemblies at extremophilic archea bacteria
极端古细菌S层蛋白组装体的结构-性质关系
  • 批准号:
    RGPIN-2018-04970
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 3.06万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Canada Research Chair in Structural Biology
加拿大结构生物学研究主席
  • 批准号:
    CRC-2016-00259
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 3.06万
  • 项目类别:
    Canada Research Chairs
Canada Research Chair in Structural Biology
加拿大结构生物学研究主席
  • 批准号:
    CRC-2016-00259
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 3.06万
  • 项目类别:
    Canada Research Chairs
Structure-Property relationship of S-layer protein assemblies at extremophilic archea bacteria
极端古细菌S层蛋白组装体的结构-性质关系
  • 批准号:
    RGPIN-2018-04970
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 3.06万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Structure-Property relationship of S-layer protein assemblies at extremophilic archea bacteria
极端古细菌S层蛋白组装体的结构-性质关系
  • 批准号:
    RGPIN-2018-04970
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 3.06万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Quasi-Elastic Light Scattering for in-depth protein and protein-complex characterization
用于深入蛋白质和蛋白质复合物表征的准弹性光散射
  • 批准号:
    RTI-2018-00547
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 3.06万
  • 项目类别:
    Research Tools and Instruments
Structure-Property relationship of S-layer protein assemblies at extremophilic archea bacteria
极端古细菌S层蛋白组装体的结构-性质关系
  • 批准号:
    RGPIN-2017-04954
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 3.06万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual

相似国自然基金

农村土地转让权制度改革中农民土地财产权益实现的有效机制研究
  • 批准号:
    72304227
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
隐性担保的声誉机制与政策分析:基于理财产品的研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
农村土地制度变迁中农民土地财产权决策逻辑与实现机制的研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
财产状况、家庭内部财产归属与老年人经济行为
  • 批准号:
    72273168
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    45 万元
  • 项目类别:
    面上项目
隐性担保的声誉机制与政策分析:基于理财产品的研究
  • 批准号:
    72203195
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似海外基金

CAREER: Elucidating the Impact of Side-Chain Topology on the Structure-Property Relationship in Bottlebrush Polymers
职业:阐明侧链拓扑对洗瓶刷聚合物结构-性能关系的影响
  • 批准号:
    2340664
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 3.06万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
RII Track-4:@NASA: Process-Structure-Property Relationship of the Hybrid Manufactured Multifunctional Mechano-Luminescence-Optoelectronic Fibers
RII Track-4:@NASA:混合制造的多功能机械-发光-光电纤维的工艺-结构-性能关系
  • 批准号:
    2327493
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 3.06万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Thiazolino-Pyridone Compounds as Novel Drugs for Tuberculosis
噻唑啉-吡啶酮化合物作为结核病新药
  • 批准号:
    10698829
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 3.06万
  • 项目类别:
UBR5's mechanisms of action in tumorigenesis and immunoregulation
UBR5在肿瘤发生和免疫调节中的作用机制
  • 批准号:
    10659844
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 3.06万
  • 项目类别:
3D Methodology for Interpreting Disease-Associated Genomic Variation in RAG2
解释 RAG2 中疾病相关基因组变异的 3D 方法
  • 批准号:
    10724152
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 3.06万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了