变性剂和渗透溶质对蛋白质热力学和动力学性质的影响

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    11104015
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    29.0万
  • 负责人：
    刘振兴
  • 依托单位：
    北京师范大学
  • 学科分类：
    A2013.软凝聚态与生物物理
  • 结题年份：
    2014
  • 批准年份：
    2011
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2012-01-01 至2014-12-31

项目摘要

合理地考虑变性剂和渗透溶质对蛋白质的作用，通过计算模拟的方法，研究变性剂和渗透溶质对蛋白质热力学和动力学性质的影响。主要包括：将分子转移模型应用到一至两个蛋白质，结合简化模型，通过计算模拟研究变性剂对蛋白质热力学和动力学性质的影响，同时进一步确定分子转移模型的有效性；研究去折叠态的结构特征以及去折叠态和蛋白质热力学性质、动力学过程之间的联系；研究点突变对蛋白质性质的影响;研究渗透溶质对蛋白质折叠、去折叠过程的作用。从分子层面上理解蛋白质在变性剂和渗透溶质溶液中的折叠、去折叠动力学以及蛋白质和变性剂、渗透溶质的相互作用机制。

结项摘要

蛋白质构象对溶剂环境的响应与一系列生物过程密切相关，不同的溶剂环境导致蛋白质构象变化的分子机制却仍很不清楚。其中一个很重要的研究内容就是蛋白质在变性剂或者其他渗透溶质溶液中的折叠、去折叠动力学过程。本项目利用简化模型和分子转移模型（MTM）相结合的分子动力学模拟来研究变性剂和渗透溶质对蛋白质热力学和动力学性质的影响。项目按照计划执行, 基本完成项目的计划任务, 实现了预期目标。简要概括如下：1）绿色荧光蛋白（GFP）在细胞生物学和生物技术中被广泛地用作标记因子，我们研究了GFP的折叠能量面。我们得到了许多可以由实验检验的预测表明MTM是可以用来模拟变性剂对大尺寸蛋白质折叠过程的影响的一个很实用的方法。该项工作得到ACS旗下的媒体Chemical & Engineering News的报道；2）我们之前的工作表明MTM通过将实验数据和蛋白质的分子模型相结合可以用来很好的表征变性剂和渗透溶质对不同尺寸蛋白质的作用，因此我们有必要阐述它的理论基础。MTM是一个类似于平均场的模型，它以隐性的方式考虑了变性剂和渗透溶质导致的多体相互作用。MTM和粗粒化含侧链的自组织聚合物（SOP-SC）模型相结合，可以用来模拟随温度和盐酸胍浓度变化的SH3的折叠过程，更重要的是这里所使用的理论和模型也适用于对其他蛋白质折叠的研究；3）在很多细胞连接相关的蛋白质中发现的PDZ是一类调节蛋白质-蛋白质相互作用并且在分子识别中至关重要的球形蛋白质，我们研究了PDZ家族中的PDZ2和PDZ3的折叠，对PDZ2的研究表明它的折叠机制贯通了相应的成核-凝结机制和框架机制，支持了蛋白质统一折叠机制的存在，对PDZ3的研究中最重要的结果是它的lnkobs随盐酸胍浓度变化的曲线呈现V型，同时我们从分子层面上形象地刻画了依赖于变性剂的折叠轨道的多样性；4）此外，我们还研究了转录因子RfaH的折叠和变构机制。

项目成果

期刊论文数量（3）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Denaturant-dependent folding of GFP
GFP 的变性剂依赖性折叠
  • DOI：
    10.1073/pnas.1201808109
  • 发表时间：
    2012-10-30
  • 期刊：
    PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE UNITED STATES OF AMERICA
  • 影响因子：
    11.1
  • 作者：
    Reddy, Govardhan;Liu, Zhenxing;Thirumalai, D.
  • 通讯作者：
    Thirumalai, D.
Theory of the Molecular Transfer Model for Proteins with Applications to the Folding of the src-SH3 Domain
蛋白质分子转移模型理论及其在 src-SH3 结构域折叠中的应用
  • DOI：
    10.1021/jp211941b
  • 发表时间：
    2012-06-14
  • 期刊：
    JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY B
  • 影响因子：
    3.3
  • 作者：
    Liu, Zhenxing;Reddy, Govardhan;Thirumalai, D.
  • 通讯作者：
    Thirumalai, D.

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其他文献

增程器轴系不对中故障动力学响应特性分析
  • DOI：
    10.3969/j.issn.1674-3644.2019.01.008
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
    武汉科技大学学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    许小伟;刘振兴;严运兵;南 欣;邢家铭
  • 通讯作者：
    邢家铭
磁场湍动重闻的新模型
  • DOI：
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  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    科学通报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    濮祖荫;付绥燕;刘振兴
  • 通讯作者：
    刘振兴
Saponin fraction isolated from Conyza blinii H.Lév. demonstrates strong anti-cancer activity that is due to its NF- k B inhibition
从 Conyza blinii H.Lév 中分离出皂苷组分。
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2017
  • 期刊：
    Biochemical and Biophysical Research Communications
  • 影响因子：
    3.1
  • 作者：
    马龙;刘海艳;秦萍;胡晨曦;满淑丽;李玉银;刘振;刘振兴;刁爱坡
  • 通讯作者：
    刁爱坡
磁层高纬边界层的瞬时重联过程
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  • 期刊：
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  • 通讯作者：
    濮祖荫
外辐射带动态演化的粒子模拟研究
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  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    空间科学学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    沈超;刘振兴
  • 通讯作者：
    刘振兴

其他文献

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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

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          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]
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