天然细胞膜中水通道蛋白AqpZ的动力学的固体NMR研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

项目摘要

Aquaporin Z is a water channel of E. Coli cell. Characterization of dynamics in multiple timescales is an effective approach for elucidating mechanism of water permeation of AqpZ. Solid-state NMR provides a number of experimental methods to study dynamics of membrane proteins in different timescales, and can reveal atomic-resolution motional properties of membrane proteins in native cell membrane environment. The aim of this project is to reveal mechanism of water permeation of AqpZ on native E. coli membrane by characterizing dynamics of transmembrane alpha-helices and dynamics of side-chain of residues composed of the selective filter. Implementation of the project will deepen our understanding of water permeation mechanism of aquaporin in native cell membrane environment.
大肠杆菌AqpZ是细胞膜中运输水分子的跨膜通道蛋白，目前其运输水分子的动态的分子机制还有很多不清楚的地方。研究多时间尺度的动力学特性是揭示膜蛋白分子机理的重要途径。固体NMR拥有非常丰富的研究膜蛋白多时间尺度的动力学的实验方法，能够在天然细胞膜环境下揭示膜蛋白原子分辨率的动力学特性。本项目拟以多维固体NMR为主要研究手段，通过研究组成水通道的跨膜螺旋的协作运动和与水通道门控相关的SF区域关键残基侧链的运动特性，结合分子动力学模拟方法，揭示在天然细胞膜环境下AqpZ的动态分子机制。本课题的顺利实施将加深在天然细胞膜环境中水通道蛋白的分子机制的理解。

结项摘要

水通道蛋白在细胞内外快速而高效地运输水分子，但其动态分子机制并不清楚。本项目充分发挥魔角旋转固体核磁共振在研究膜蛋白多时间尺度运动的独特优势，利用多维的固体核磁共振实验，在天然细胞内膜和磷脂膜环境中通过化学位移指认和结构测定，测量动力学参数以揭示水通道蛋白的动态分子机制，同时通过测量组成SF区域的重要氨基酸的侧链的动力学来研究门控机制。. 本项目利用3D DIPSHIT实验，测量了三组具有氨基酸残基位点分辨率的100个氨基酸的order parameters, 同时利用1H检测的实验方法，利用40 KHz高速魔角旋转和90%氘代的AqpZ样品，测量得到了79个氨基酸的T1ρ。这些动力学参数表明AqpZ的刚性。通过利用GAF模型分析这些动力学参数，得到了水通道蛋白AqpZ跨膜螺旋协同运动的幅度、角度和相关时间的重要信息。并通过分析这些协同运动对于水道中水分子和组成孔道的氨基酸所形成的氢键的形成和破坏，揭示了跨膜螺旋的协同运动能促进的水分子运输。同时这些协同运动也促使水分子能通过水道中最窄的SF区域。 另外，通过测量组成SF区域的重要氨基酸R189侧链的动力学、构象、结构和水接近性，揭示了水通道蛋白的永久开放的门控分子机制。. 本项目首次揭示水通道蛋白的高分辨率的动力学特征，其顺利实施加深了对动力学在膜蛋白的功能的重要作用的理解，也充分展示了固体核磁共振在研究膜蛋白的动力学中的独特优势，具有重要的科学意义。

项目成果

期刊论文数量（11）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Selectively Enhanced 1H–1H Correlations in Proton-Detected Solid-State NMR under Ultrafast MAS Conditions
超快 MAS 条件下质子检测固态 NMR 中选择性增强的 1H–1H 相关性
  • DOI：
    10.1021/acs.jpclett.0c02412
  • 发表时间：
    2020
  • 期刊：
    Journal of Physical Chemistry Letters
  • 影响因子：
    5.7
  • 作者：
    Zhengfeng Zhang;Andres Oss;Mai-Liis Org;Ago Samoson;Mingyue Li;Huan Tan;Yongchao Su;Jun Yang
  • 通讯作者：
    Jun Yang
基于固体核磁共振方法的蛋白质组装体三维结构解析
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2020
  • 期刊：
    Acta Physico - Chimica Sinica
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    邓静;马涛;常自伟;赵伟静;杨俊
  • 通讯作者：
    杨俊
Spectral editing of alanine, serine, and threonine in uniformly labeled proteins based on frequency-selective homonuclear recoupling in solid-state NMR
基于固态 NMR 中的频率选择性同核重偶联，对统一标记的蛋白质中的丙氨酸、丝氨酸和苏氨酸进行光谱编辑
  • DOI：
    10.1007/s10858-021-00367-9
  • 发表时间：
    2021-04-22
  • 期刊：
    JOURNAL OF BIOMOLECULAR NMR
  • 影响因子：
    2.7
  • 作者：
    Xiao，Hang;Zhang，Zhengfeng;Yang，Jun
  • 通讯作者：
    Yang，Jun
Optimization of band-selective homonuclear dipolar recoupling in solid-state NMR by a numerical phase search
通过数值相位搜索优化固态 NMR 中的带选择性同核偶极重耦合
  • DOI：
    10.1063/1.5092986
  • 发表时间：
    2019-04-21
  • 期刊：
    JOURNAL OF CHEMICAL PHYSICS
  • 影响因子：
    4.4
  • 作者：
    Zhang，Zhengfeng;Liu，Hui;Yang，Jun
  • 通讯作者：
    Yang，Jun
Extensively sparse 13C labeling to simplify solid-state NMR 13C spectra of membrane proteins
广泛稀疏的 13C 标记可简化膜蛋白的固态 NMR 13C 谱
  • DOI：
    10.1007/s10858-021-00372-y
  • 发表时间：
    2021-06-20
  • 期刊：
    JOURNAL OF BIOMOLECULAR NMR
  • 影响因子：
    2.7
  • 作者：
    Tong，Qiong;Tan，Huan;Yang，Jun
  • 通讯作者：
    Yang，Jun

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

电动轮减振系统集成设计、参数匹配及其优化控制
  • DOI：
    10.13841/j.cnki.jxsj.2019.09.003
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
    机械设计
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    黄菊花;杨俊;刘明春;曹铭
  • 通讯作者：
    曹铭
Spatiotemporal Simulation of Tourist Town Growth Based on the Cellular Automata Model: The Case of Sanpo Town in Hebei Province
基于元胞自动机模型的旅游城镇增长时空模拟——以河北省三坡镇为例
  • DOI：
    10.1155/2013/975359
  • 发表时间：
    2013-04
  • 期刊：
    Abstract and Applied Analysis
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    杨俊;李雪铭;谢鹏
  • 通讯作者：
    谢鹏
大连市城区绿地时空特征的热环境效应研究
  • DOI：
    10.3724/sp.j.1047.2016.01087
  • 发表时间：
    2016
  • 期刊：
    地球信息科学学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    杨俊;孙静;葛全胜;李雪铭
  • 通讯作者：
    李雪铭
盾构空推过矿山法隧道施工技术及质量控制
  • DOI：
    10.16670/j.cnki.cn11-5823/tu.2016.01.09
  • 发表时间：
    2016
  • 期刊：
    土木建筑工程信息技术
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    徐延召;李亚巍;杨俊
  • 通讯作者：
    杨俊
南四湖湖泊湿地生态环境预警研究
  • DOI：
    10.13249/j.cnki.sgs.2016.08.013
  • 发表时间：
    2016
  • 期刊：
    地理科学
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    高家骥;李雪铭;张峰;杨俊;席建超
  • 通讯作者：
    席建超

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

杨俊的其他基金

面向微量蛋白质结构分析的高灵敏固体NMR1H检测系统研制
  • 批准号：
    21927801
  • 批准年份：
    2019
  • 资助金额：
    695.02 万元
  • 项目类别：
    国家重大科研仪器研制项目
HCV p7的三维结构及其与药物作用位点的固体核磁共振研究
  • 批准号：
    21173259
  • 批准年份：
    2011
  • 资助金额：
    62.0 万元
  • 项目类别：
    面上项目
膜蛋白结构测定的多维MAS NMR新方法
  • 批准号：
    21075133
  • 批准年份：
    2010
  • 资助金额：
    35.0 万元
  • 项目类别：
    面上项目
原位固体核磁共振研究固体磷钨酸及其盐的酸性和催化直链烷烃异构化反应机理
  • 批准号：
    20573133
  • 批准年份：
    2005
  • 资助金额：
    26.0 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