发展核磁共振与计算模拟结合的新方法解析小肽解折叠构象

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

项目摘要

It is challenging to study unfolded protein conformation, however the elucidation of the unfolded state is very important for understanding protein folding. Nuclear Magnetic Resonance is a powerful tool to study protein structure and has been employed in unfolded structure ensemble calculations with some success in the past few years. However several limitations have been realized, including difficulty to acquire sufficient data and poor reliability of ensemble calculation methods. On the other hand, Molecular Dynamics (MD) simulation has also been utilized to study unfolded portein. However due to the force field error and sampling problem in MD simulation, the precise description of unfolded conformations is poor. In this project, we propose to tackle these problems by developing novel combined NMR and MD methods. The methods will be applied to calculate the unfolded ensembles of two model systems, Beta-hairpin and Trp-cage, to probe their folding mechanisms. The newly developed NMR methods will enhance our ability to study structure and function of unfolded, decease related misfolded or intrinsically disordered proteins.
蛋白质在解折叠条件下的构象解析是一个非常有挑战性的课题,对于理解蛋白质折叠机理至关重要。应用核磁共振方法解析该构象是一个新的研究热点和发展方向。但是该方法目前还很不成熟,主要问题包括实验数据采集手段单一,构象描述可靠性较差。另一方面,分子动力学模拟可以用来研究蛋白质的解折叠构象,但是由于分子力场本身的缺陷和对解折叠构象采样的困难,导致其对系综里的构象分布描述较差。在本研究项目中,我们将重点针对这些问题,以Beta-发夹和Trp-cage小肽为模型体系,发展新型核磁共振结合分子动力学模拟方法,解析它们的解折叠构象,诠释小肽的折叠机理。与此同时,发展的新方法可以被用到其它蛋白质体系如与很多疾病相关的错折叠和天然固有无序蛋白质,为它们构象功能研究提供新的研究思路和途径。

结项摘要

本项目首先围绕Beta-发夹的解折叠构象开展研究。通过测量该小肽在解折叠状态下的核磁共振参数包括J-耦合常数和化学位移,结合分子动力学模拟,对小肽解折叠系综进行了表征。结果表明在解折叠条件下,该小肽分子仍然含有残留的Beta-折叠片构象,主要是因为氨基酸侧链之间仍然存在残留的相互作用。随后,我们针对蛋白质的静电作用进行了研究。我们发展了一种检测蛋白质内部电场的核磁共振方法,对蛋白质表观介电常数进行了表征。另外,我们还发展了一套研究蛋白质分子氢键协同性的核磁共振方法,对alpha-螺旋氢键开展了研究。结果表明,alpha-螺旋的氢键存在正协同性,即alpha-螺旋的氢键相互促进。最后,我们利用分子动力学模拟对几个功能蛋白质体系进行了计算模拟,优化蛋白质内部作用并提高蛋白质的性能。在本项目的4年实施期间,我们共发表了SCI论文14篇。

项目成果

期刊论文数量(14)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Cellulose Chain Binding Free Energy Drives the Processive Move of Cellulases on the Cellulose Surface
纤维素链结合自由能驱动纤维素酶在纤维素表面的过程移动
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    Biotechnology and Bioengineering
  • 影响因子:
    3.8
  • 作者:
    Wang, Yefei;Zhang, Shujun;Song, Xiangfei;Yao, Lishan
  • 通讯作者:
    Yao, Lishan
Improving Trichoderma reesei Cel7B Thermostability by Targeting the Weak Spots
通过针对薄弱点提高里氏木霉 Cel7B 的热稳定性
  • DOI:
    10.1021/ci500339v
  • 发表时间:
    2014-10
  • 期刊:
    Journal of Chemical Information and Modeling
  • 影响因子:
    5.6
  • 作者:
    Song, Xiangfei;Hong, Jingbo;Zhang, Yu;Yao, Lishan
  • 通讯作者:
    Yao, Lishan
Characterization of the Dielectric Constant in the Trichoderma reesei Cel7B Active Site
里氏木霉 Cel7B 活性位点介电常数的表征
  • DOI:
    10.1021/acs.jcim.5b00155
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
    Journal of Chemical Information and Modeling
  • 影响因子:
    5.6
  • 作者:
    Song Xiangfei;Wang Yefei;Zhang Shujun;Yan Shihai;Li Tong;Yao Lishan
  • 通讯作者:
    Yao Lishan
Protein apparent dielectric constant and its temperature dependence from remote chemical shift effects.
蛋白质表观介电常数及其远程化学位移效应的温度依赖性
  • DOI:
    10.1021/ja505852b
  • 发表时间:
    2014-09-17
  • 期刊:
    JOURNAL OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY
  • 影响因子:
    15
  • 作者:
    An, Liaoyuan;Wang, Yefei;Zhang, Ning;Yan, Shihai;Bax, Ad;Yao, Lishan
  • 通讯作者:
    Yao, Lishan
Observation of a-Helical Hydrogen Bond Cooperativity in an Intact Protein
完整蛋白质中α-螺旋氢键协同性的观察
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    Journal of the American Chemical Society
  • 影响因子:
    15
  • 作者:
    Jingfei Chen;Zhijun Liu;Ad Bax;Lishan Yao
  • 通讯作者:
    Lishan Yao

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:
    {{ item.journal_name }}
  • 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.authors }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

其他文献

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}
empty
内容获取失败,请点击重试
重试联系客服
title开始分析
查看分析示例
此项目为已结题,我已根据课题信息分析并撰写以下内容,帮您拓宽课题思路:

AI项目思路

AI技术路线图

姚礼山的其他基金

细胞内蛋白质结构与动态性核磁共振检测研究
  • 批准号:
    32271268
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    54.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
细胞内蛋白质结构与动态性核磁共振检测研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    54 万元
  • 项目类别:
    面上项目
细胞拥挤环境下蛋白质五级作用的核磁共振研究
  • 批准号:
    21773280
  • 批准年份:
    2017
  • 资助金额:
    65.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
发展新型研究蛋白质结构和动力学的核磁共振残留偶极耦合方法
  • 批准号:
    21173247
  • 批准年份:
    2011
  • 资助金额:
    61.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似国自然基金

{{ item.name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 批准年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}

相似海外基金

{{ item.name }}
{{ item.translate_name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 财政年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了

AI项目解读示例

课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
关闭
close
客服二维码