RUI: Acid and Base Stress in Escherichia coli

RUI:大肠杆菌中的酸和碱应激

基本信息

  • 批准号:
    0644167
  • 负责人:
  • 金额:
    --
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Continuing Grant
  • 财政年份:
    2007
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2007-04-01 至 2011-03-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

AbstractGrowth in acid and base is important for bacteria to survive in soil and aquatic environments, where pH varies drastically, as well as in the human host where pH change contributes to virulence. Acid and base induce numerous multidrug resistance genes. pH-dependent metabolism in the gut generates acids as well as polyamines, permeant bases whose uptake promotes tumorigenesis. In the fermentation industry, pH plays critical roles in growth and production. pH regulation of hydrogenase enzymes has implications for the biological production of hydrogen fuel.It is hypothesized that genes whose expression responds to pH change contribute to pH homeostasis and extreme-pH survival, by several mechanisms. The project will characterize a number of putative pH stress responses arising from DNA array studies of global pH stress comparing aerobic and anaerobic cultures. The arrays revealed a set of "core pH genes" up-regulated in acid or base, of which thirty showed rapid response in an acid-shift experiment. An example is the inner membrane protein gene yagU. For yagU and other core pH genes, knockout mutants and overproducing clones will be screened for anaerobic growth in moderate acid or base (pH 5 or pH 8.5), and for survival in extreme acid or extreme base (pH 2.0 or pH 9.8). Another important class of pH-dependent genes is the hydrogenases, which are up-regulated in acid with anaerobiosis, but up in base with aeration. It is hypothesized that hydrogenases convert H2 to 2H+ at high pH, and that they may remove acidity by the reverse reaction. H2 production and consumption, at low pH vs. high pH, will be tested by microrespirometry. Hydrogenase mutants will be tested for effects on growth and survival at low pH vs. high pH. Mutants will be characterized for pH homeostasis using a new method of bacterial pH measurement devised through the current NSF-funded project, based on pH-titratable YFP and GFP reporter gene fusions.Broader impacts. The project will contribute to the nation's human resources by continuing an innovative research program run by undergraduates. Undergraduates write their own mini-proposals, design and conduct the experiments, and participate in writing up the reports for publication. Most of the undergraduates attracted to work on the current project decide to pursue careers in science. In the wider community, the PI conducts middle-school teacher workshops on science education and addresses civic organizations on current advances in microbiology.
摘要酸和碱中的生长对细菌在土壤和水环境中的生存非常重要,在土壤和水环境中,pH变化会导致毒力的变化,在人类宿主中也是如此。酸、碱可诱导多种多药耐药基因。肠道中依赖于pH的新陈代谢会产生酸和多胺,也就是说碱,它们的吸收促进了肿瘤的发生。在发酵工业中,pH对生长和生产起着至关重要的作用。氢酶的pH调节对生物生产氢燃料具有重要意义。人们假设,表达对pH变化作出反应的基因通过几种机制促进pH动态平衡和极端pH生存。该项目将表征一些假定的pH应激反应,这些反应来自对全球pH应激的DNA阵列研究,比较了好氧和厌氧培养。这些阵列揭示了一组在酸或碱中上调的“核心pH基因”,其中30个在酸转移实验中表现出快速反应。内膜蛋白基因yagU就是一个例子。对于yagU和其他核心pH基因,将对敲除突变体和高产克隆进行筛选,以便在中等酸碱(pH 5或pH 8.5)中厌氧生长,以及在极端酸或极端碱(pH 2.0或pH 9.8)中生存。另一类重要的pH依赖基因是氢酶,在厌氧条件下,氢酶在酸性条件下上调,但在曝气条件下,氢酶在碱性条件下上调。假设氢酶在高pH条件下将H2转化为2H+,并可能通过反向反应去除酸性。氢的产生和消耗,在低pH和高pH的情况下,将通过微量呼吸测量法进行测试。氢酶突变株将被测试在低pH和高pH条件下对生长和存活的影响。通过当前NSF资助的项目,基于pH可滴定的YFP和GFP报告基因融合,将使用一种新的细菌pH测量方法来表征突变的pH动态平衡。该项目将通过继续由本科生开展的创新研究项目,为国家的人力资源做出贡献。本科生撰写他们自己的迷你提案,设计和进行实验,并参与撰写报告以供发表。大多数被当前项目工作所吸引的本科生决定从事科学职业。在更广泛的社区中,PI举办关于科学教育的中学教师讲习班,并向民间组织介绍微生物学的最新进展。

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 }}

Joan Slonczewski其他文献

Joan Slonczewski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('Joan Slonczewski', 18)}}的其他基金

RUI: Acid Signals and Bacterial Drug Efflux Systems
RUI:酸性信号和细菌药物流出系统
  • 批准号:
    1923077
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Standard Grant
MRI: Acquisition of FACS Cell Sorter for Research on Antibiotic Resistance and Environmental Toxicant Receptors
MRI:购买 FACS 细胞分选仪用于抗生素耐药性和环境毒物受体研究
  • 批准号:
    1725426
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Standard Grant
RUI: Benzoate and pH Stress in Experimental Evolution of Escherichia coli
RUI:大肠杆菌实验进化中的苯甲酸盐和 pH 应力
  • 批准号:
    1613278
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Standard Grant
RUI: Acid and Base Stress in Escherichia coli
RUI:大肠杆菌中的酸和碱应激
  • 批准号:
    1329815
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Standard Grant
RUI: Acid and Base Stress in Escherichia Coli
RUI:大肠杆菌中的酸和碱应激
  • 批准号:
    1050080
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Standard Grant
RUI: Acid and Base Stress in Escherichia Coli
RUI:大肠杆菌中的酸和碱应激
  • 批准号:
    0234732
  • 财政年份:
    2003
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Continuing Grant
RUI: Acid and Base Stress in Escherichia coli
RUI:大肠杆菌中的酸和碱胁迫
  • 批准号:
    9982437
  • 财政年份:
    2000
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Continuing Grant
RUI: Acid Stress Genes in Escherichia coli
RUI:大肠杆菌中的酸性应激基因
  • 批准号:
    9630963
  • 财政年份:
    1996
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Acid Resistance and Stationary Phase in Escherichia coli andShigella flexneri
大肠杆菌和福氏志贺氏菌的耐酸性和固定相
  • 批准号:
    9305354
  • 财政年份:
    1993
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Continuing Grant
RUI: pH Regulation of Genes in Escherichia coli
RUI:大肠杆菌基因的 pH 调节
  • 批准号:
    9003751
  • 财政年份:
    1990
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Standard Grant

相似国自然基金

基于F/IGF1R/PKC ζ 通路研究夏枯草中 Mesonolic acid B抑制RSV感染性肺炎的 作用机制
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    10.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
Quinic acid通过抑制肠道菌群代谢产物脱氧胆酸调节巨噬细胞M1向M2极化改善动脉粥样硬化的机制研究
  • 批准号:
    2025JJ80556
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
巨噬细胞来源代谢物suberic acid抑制蜕膜早衰防治早产的作用机制研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2024
  • 资助金额:
    0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
色氨酸代谢产物Kynurenic Acid在脓毒症肠损伤中的诊断价值及其机制研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2024
  • 资助金额:
    5.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
石榴皮活性成分Ellagic acid调控脂肪酸代谢重编程抑制NASH相关肝癌发生的作用机制研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
具有抗耐药甲氧西林金黄色葡萄球菌活性天然产物quiannulatic acid的分子作用机制研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    55 万元
  • 项目类别:
    面上项目
DPA(docosapentaenoic acid, 22:5n-3)对溃疡性结肠炎小鼠肠道菌群影响及特异性菌群筛选的研究
  • 批准号:
    LQ22C200008
  • 批准年份:
    2021
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
真菌来源抗肿瘤倍半萜terrecyclic acid生物合成及类似物基因组挖掘研究
  • 批准号:
    32000044
  • 批准年份:
    2020
  • 资助金额:
    24.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
木霉菌抗真菌物质Harzianic Acid的合成机制及其应用研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2020
  • 资助金额:
    58 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

Acid and Base Organocatalysts
酸和碱有机催化剂
  • 批准号:
    2247279
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Standard Grant
Towards a better understanding of the effect of the pentafluorosulfanyl group on the lipophilicity and acid/base properties of alcohols and amines
更好地了解五氟硫基对醇和胺的亲脂性和酸/碱性质的影响
  • 批准号:
    571856-2021
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Alliance Grants
Harnessing the acid-base cellular machinery of intercalated cells in the bacterial defense of the kidney
利用嵌入细胞的酸碱细胞机制来防御肾脏的细菌
  • 批准号:
    10419298
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Harnessing the acid-base cellular machinery of intercalated cells in the bacterial defense of the kidney
利用嵌入细胞的酸碱细胞机制来防御肾脏的细菌
  • 批准号:
    10706483
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Preparation, isolation, and characterization of fragile acid-base complexes including intermediates of potential biological relevance
脆弱酸碱复合物的制备、分离和表征,包括具有潜在生物相关性的中间体
  • 批准号:
    RGPIN-2016-04204
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Collaborative Research: Intrinsic Gas-Phase Acid-Base Properties and Structures of Non-Protein Amino Acids and Non-Protein Amino Acid-Containing Peptides
合作研究:非蛋白质氨基酸和非蛋白质氨基酸肽的内在气相酸碱性质和结构
  • 批准号:
    2154538
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Standard Grant
Interactions between Organic Oxidation and Acid-base Chemistry during Particle Formation and Growth
颗粒形成和生长过程中有机氧化和酸碱化学之间的相互作用
  • 批准号:
    2132089
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Standard Grant
Acid-base regulation and ammonia excretion in aquatic invertebrates with considerations of future environmental changes: Characterization of novel transporters and mechanisms
考虑未来环境变化的水生无脊椎动物的酸碱调节和氨排泄:新型转运蛋白和机制的表征
  • 批准号:
    RGPIN-2018-05013
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Gas exchange, ionoregulation and acid-base balance in fish; their interactions and the evolution of complex physiological systems.
鱼类的气体交换、离子调节和酸碱平衡;
  • 批准号:
    RGPIN-2018-04172
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Collaborative Research: Intrinsic Gas-Phase Acid-Base Properties and Structures of Non-Protein Amino Acids and Non-Protein Amino Acid-Containing Peptides
合作研究:非蛋白质氨基酸和非蛋白质氨基酸肽的内在气相酸碱性质和结构
  • 批准号:
    2154537
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Standard Grant
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了