用DFT和固体NMR研究丝蛋白体系中氢键、构象与功能的关系
项目介绍
AI项目解读
基本信息
- 批准号:29974004
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:12.5万
- 负责人:
- 依托单位:
- 学科分类:B0509.生态环境材料化学
- 结题年份:2002
- 批准年份:1999
- 项目状态:已结题
- 起止时间:2000-01-01 至2002-12-31
- 项目参与者:张尧俊; 高勤卫; 李贵阳; 林恒;
- 关键词:
项目摘要
The spinning mechanism of natural silk has been an open issue. In this study, both the conformation transition from random coil to b-sheet and b-sheet aggregation growth of silk fibroin are identified in the Bombyx mori regenerated silk fibroin aqueous solution by the circular dichroism (CD) spectroscopy. A nucleation-dependent aggregation mechanism, similar to that found in viral protein denaturation of neurodegenerative diseases, is suggested for such a structural protein system in the silk spinning process. Two steps are involved in this mechanism: (i) nucleation, a rate-limiting step involving the random coil to b-sheet transition as well as b-sheet aggregation, i.e., the formation of a nucleus or seed; (ii) aggregation growth which follows a first order kinetic process with respect to the random coil concentration. The increase of temperature accelerates the b-sheet aggregation growth if the b-sheet seed was introduced into the random coil solution. Both the silkworm and spider silk spinning processes are proposed to occur via a nucleation-dependent aggregation pathway. This work enhances our understanding of the natural silk spinning process in vivo..In addition, we investigated the effect of metal ion (Ca2+, K+, Cu2+, Zn2+) on the conformation transition of silk fibroin of Bombyx mori silkworm for viewing insight into the origin of nucleus formation. Both results from 13C-NMR and Raman spectroscopy showed that the existence of metal ions induces the transformation from coil chain to b-sheet. The reason why K+ and Ca2+ can induce b-sheet formation is that they destory the intra-chain hydrogen bonds in random coil chain, making the silk fibroin chain stretch, providing the probability of forming more regular b-sheet. But the reason why Zn2+ and Cu2+ induce b-sheet formation is that they can form new turns by foming planar four coordination complex with histidine-involved residues, making the side chains of turns form inter-chain hydrogen bond, therefore initiating b-sheet formation. The EPR results also demonstrated this possibility. The different mechanism between K+, Ca2+ and Cu2+, Zn2+ might make them exist with different contents in silk fibroin..Also in this work, a density functional theory (DFT) approach was used to assess those available structural parameters based on the comparison of calculated 13C chemical shifts and shielding tensors with experimental ones. The results indicate that: (i) silk I form, firstly be proposed in this work, is similar to a 31-helix conformation with torsion angles of <j> = -59 ± 2°, <y> = 119 ± 2°, <w> = 178 ± 2° for alanine residue and <j> = -78 ± 2°, <y> = 149 ± 2°, <w> = 178 ± 2° for glycine residue in the silk fibroin; (ii) silk II structures individually determined by Marsh, Fossey and Asakura are considered to be more rational than those determined by other authors. The resultant torsion angle ranges for silk II form are <j> = -143 ± 6°, <y> = 142 ± 5° and <w> = 178 ± 2° both for Ala and Gly residues.
本课题拟对蚕丝蛋白体系中氢键以及由此导致的构想与功能的关系进行深入的研究.利用对P偷鞍锥嗵醇八康鞍滋逑档腄FT化学位移量化计算以及分子设计与固体C-13 NMR的方法,玫角逦睦砺劢峁褂氲绾煞植纪枷?从分子水平上将结构与功能相关联,为合成性能优于蚕康男滦突撕蜕锊牧咸峁├砺壑傅?并将丝蛋白体系的共性规律推广到其他蛋白体系.
结项摘要
项目成果
期刊论文数量(9)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Conformation transition kinetics of regenerated Bombyx mori silk fibroin membrane monitored by time-resolved FTIR spectroscopy
时间分辨傅立叶变换红外光谱监测再生家蚕丝素蛋白膜的构象转变动力学
- DOI:10.1016/s0301-4622(00)00213-1
- 发表时间:2001-01-31
- 期刊:BIOPHYSICAL CHEMISTRY
- 影响因子:3.8
- 作者:Chen, X;Shao, ZZ;Chance, MR
- 通讯作者:Chance, MR
Influence of Crosslinking Agent content on Structure and Properties of Glutaraldehyde Crosslinked Chitosan Membranes
交联剂含量对戊二醛交联壳聚糖膜结构与性能的影响
- DOI:--
- 发表时间:--
- 期刊:化学学报
- 影响因子:--
- 作者:Xin Chen;Zhengzhong Shao;Yufang Huang;Yao Huang;Ping Zhou;Tongyin Yu
- 通讯作者:Tongyin Yu
Natural Silk Spinning Process: A Nucleation-Dependent Aggregation Mechanism?
天然丝纺纱过程:成核依赖性聚集机制?
- DOI:--
- 发表时间:--
- 期刊:Eur. J. Biochem
- 影响因子:--
- 作者:Guiyang Li;Ping Zhou;Zhengzhong Shao;Xun Xie;Xin Chen;Honghai Wang;Lijuan Chunyu;Tongyin Yu
- 通讯作者:Tongyin Yu
金属离子导致的丝素蛋白的构象转变
- DOI:--
- 发表时间:--
- 期刊:高等学校化学学报
- 影响因子:--
- 作者:李贵阳;周平;孙尧俊;姚文华;宓泳;姚惠英;邵正中;于同隐
- 通讯作者:于同隐
Complex formation of silk fibroin with poly(acrylic acid)
丝素蛋白与聚丙烯酸复合形成
- DOI:10.1295/polymj.32.269
- 发表时间:2000-01-01
- 期刊:POLYMER JOURNAL
- 影响因子:2.8
- 作者:Gao, QW;Shao, ZZ;Yu, TY
- 通讯作者:Yu, TY
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
富水大断面公路隧道水压模型试验及衬砌结构力学行为研究
- DOI:10.19721/j.cnki.1001-7372.2019.08.012
- 发表时间:2019
- 期刊:中国公路学报
- 影响因子:--
- 作者:王志杰;雷飞亚;侯伟名;王李;周平;蒋新政
- 通讯作者:蒋新政
不同超声风险分层系统评估甲状腺结节的验证和对比研究
- DOI:10.3760/cma.j.issn.1004-4477.2018.12.008
- 发表时间:2018
- 期刊:中华超声影像学杂志
- 影响因子:--
- 作者:蒋丽晴;周平;田双明;刘稳刚;赵永锋;章燕
- 通讯作者:章燕
基于Levinson三阶剪切理论的功能梯度轴对称圆板特征值问题求解
- DOI:10.15959/j.cnki.0254-0053.2017.02.003
- 发表时间:2017
- 期刊:力学季刊
- 影响因子:--
- 作者:周平;沈纪苹;姚林泉;胡统号
- 通讯作者:胡统号
天山乌鲁木齐河源1号冰川区气溶胶水溶性离子变化特征及来源分析
- DOI:--
- 发表时间:2013
- 期刊:环境科学
- 影响因子:--
- 作者:李忠勤;张明军;周平;樊晋
- 通讯作者:樊晋
基于集对分析的安徽省梅雨期降水空间特征研究
- DOI:--
- 发表时间:2018
- 期刊:水电能源科学
- 影响因子:--
- 作者:王佳;周玉良;周平;金菊良
- 通讯作者:金菊良
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 }}

内容获取失败,请点击重试

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项目摘要
AI项目思路
AI技术路线图

请为本次AI项目解读的内容对您的实用性打分
非常不实用
非常实用
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
您认为此功能如何分析更能满足您的需求,请填写您的反馈:
周平的其他基金
tRNA来源的tRF-31通过YBX3-G6PC-Mg2+轴增强三羧酸循环促进三阴性乳腺癌的生长和转移
- 批准号:82173309
- 批准年份:2021
- 资助金额:54.7 万元
- 项目类别:面上项目
lncRNAENST-hnRNPU-GSDMD轴抑制细胞焦亡在乳腺癌化疗耐药中的作用及机制研究
- 批准号:81874121
- 批准年份:2018
- 资助金额:58.0 万元
- 项目类别:面上项目
天然化合物对α-突触核蛋白异常自组装聚集的控制及对蛋白功能的影响
- 批准号:21374022
- 批准年份:2013
- 资助金额:82.0 万元
- 项目类别:面上项目
LncRNA-BCL1在乳腺癌发病中的作用及机制研究
- 批准号:81372849
- 批准年份:2013
- 资助金额:16.0 万元
- 项目类别:面上项目
CD73诱导乳腺癌上皮-间质转换(EMT)的作用及机制研究
- 批准号:81172507
- 批准年份:2011
- 资助金额:57.0 万元
- 项目类别:面上项目
灵芝有效降糖天然大分子提取物的组成结构及在糖尿病治疗中的作用机理
- 批准号:21074025
- 批准年份:2010
- 资助金额:32.0 万元
- 项目类别:面上项目
CD73在动脉粥样硬化斑块破裂中的作用及其机制研究
- 批准号:30971163
- 批准年份:2009
- 资助金额:31.0 万元
- 项目类别:面上项目
脑神经退行性疾病致病机理及中药治疗的新探索
- 批准号:20673022
- 批准年份:2006
- 资助金额:29.0 万元
- 项目类别:面上项目
类丝素高分子聚合物结构、构象、加工工艺与其功能关系的固体NMR研究
- 批准号:10475017
- 批准年份:2004
- 资助金额:30.0 万元
- 项目类别:面上项目
深入研究丝蛋白构象及成丝机理以及类丝素纤维的合成
- 批准号:20274009
- 批准年份:2002
- 资助金额:21.0 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 }}