Effect of polarization and charge on biological halogen bonds

极化和电荷对生物卤素键的影响

基本信息

  • 批准号:
    1152494
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 45万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Standard Grant
  • 财政年份:
    2012
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2012-02-15 至 2016-01-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

In this award from the Chemistry of Life Processes Program in the Chemistry Division, Drs. Pui S. Ho and Anthony K. Rappe, from Colorado State University, will characterize the geometry-energy relationships of, and derive from these relationships methods to model halogen bonds (X-bonds) accurately in biological systems. X-bonds are important non-covalent interactions in defining the specificity of many inhibitors to their protein targets. The hypothesis is that X-bonds are underutilized in inhibitor design, because of our incomplete understanding for how their geometries define their energies. The long-term goal of the research is to develop a set of potential energy functions to describe X-bonds, starting with extensive characterization of the geometry-energy relationships for the interactions in biological molecules. To accomplish these goals, the researchers will compare the effects of polarization of the halogen X-bond donor and the charge of the X-bond acceptor on the structure and energies of X-bonds in DNA junctions in T4 lysozyme. They will also study how these physicochemical effects contribute to ligand binding using a set of lysozyme constructs with artificial pockets engineered at various sites in the protein. Finally, they will develop quantum chemical methods to model the experimental structure-energy relationships. The experimental and quantum mechanical results will eventually be integrated to develop new potential energy functions for biological X-bonds that can be incorporated into molecular mechanics force fields that are used in biomolecular modeling.The outcomes of this research project are likely to impact the computer-aided design of new classes of drugs. Efforts will also be made to integrate research with science education, by using scientific problems derived from the research component to guide class projects related to the basic principles taught in a Physical Biochemistry course. Finally, this project, which integrates experimental and theoretical methods to characterize unique molecular interactions, is expected to continue to provide a diverse group of postdoctoral trainees, graduate and undergraduate students (including women and students of diverse backgrounds) with broad training in the areas of structural biology and biological chemistry.
在这个奖项从生命过程的化学计划在化学部,裴S。作者:Anthony K.来自科罗拉多州立大学的Rappe将描述生物系统中卤键(X键)的几何能量关系,并从这些关系中推导出精确建模卤键(X键)的方法。X-键是重要的非共价相互作用,在定义许多抑制剂的特异性,其蛋白质的目标。假设是X键在抑制剂设计中未得到充分利用,因为我们不完全理解它们的几何形状如何定义它们的能量。这项研究的长期目标是开发一套势能函数来描述X键,首先是广泛表征生物分子相互作用的几何能量关系。为了实现这些目标,研究人员将比较卤素X-键供体的极化和X-键受体的电荷对T4溶菌酶中DNA结中X-键的结构和能量的影响。他们还将研究这些物理化学效应如何有助于使用一组溶菌酶构建体与蛋白质中不同位点的人工口袋结合。最后,他们将开发量子化学方法来模拟实验结构-能量关系。实验和量子力学结果最终将被整合,以开发生物X键的新势能函数,这些函数可以被纳入用于生物分子建模的分子力学力场中。该研究项目的结果可能会影响计算机辅助设计新型药物。还将努力将研究与科学教育相结合,通过使用来自研究部分的科学问题来指导与物理生物化学课程中教授的基本原则相关的课堂项目。最后,这个项目,它整合了实验和理论方法来表征独特的分子相互作用,预计将继续提供一个多元化的博士后学员,研究生和本科生(包括妇女和不同背景的学生)在结构生物学和生物化学领域的广泛培训。

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 }}

Pui Ho其他文献

Pui Ho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('Pui Ho', 18)}}的其他基金

Catalytic halogen bonds in enzymatic bond breaking and making in DNA
DNA 中酶促键断裂和形成中的催化卤素键
  • 批准号:
    2203161
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 45万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Structural adaptation of vertebrate endonuclease G for 5-hydroxymethylcytosine recognition and function
脊椎动物核酸内切酶 G 对 5-羟甲基胞嘧啶识别和功能的结构适应
  • 批准号:
    2124202
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 45万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Application of hydrogen bond enhanced halogen bond for biomolecular engineering
氢键增强卤键在生物分子工程中的应用
  • 批准号:
    1905328
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 45万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Characterizing the Structure and Function of E-DNA
E-DNA 结构和功能的表征
  • 批准号:
    0090615
  • 财政年份:
    2001
  • 资助金额:
    $ 45万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Thermodynamic Models for Macromolecular Crystallization
高分子结晶的热力学模型
  • 批准号:
    9728240
  • 财政年份:
    1998
  • 资助金额:
    $ 45万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Predicting the Crystalization of A-, B-, and Z-DNA
预测 A、B 和 Z-DNA 的结晶
  • 批准号:
    9304467
  • 财政年份:
    1993
  • 资助金额:
    $ 45万
  • 项目类别:
    Continuing Grant

相似国自然基金

PRNP调控巨噬细胞M2极化并减弱吞噬功能促进子宫内膜异位症进展的机制研究
  • 批准号:
    82371651
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
TIPE2调控巨噬细胞M2极化改善睑板腺功能障碍的作用机制研究
  • 批准号:
    82371028
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
声致离子电流促进小胶质细胞M2极化阻断再生神经瘢痕退变免疫机制
  • 批准号:
    82371973
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    48.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
蛋白精氨酸甲基化转移酶PRMT5调控PPARG促进巨噬细胞M2极化及其在肿瘤中作用的机制研究
  • 批准号:
    82371738
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
基于变换光学的光子自旋调控及其特异电磁材料的实现
  • 批准号:
    11174309
  • 批准年份:
    2011
  • 资助金额:
    56.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
核子自旋结构与高能反应过程的自旋不对称
  • 批准号:
    10975092
  • 批准年份:
    2009
  • 资助金额:
    40.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
感光高分子的成像有序控制与偏光记忆效应
  • 批准号:
    50673007
  • 批准年份:
    2006
  • 资助金额:
    27.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

Development of Innovative Evaluation Method for Insulating Materials by Visualization of Polarization Charge for the Realization of a Low-Carbon Society
开发利用极化电荷可视化的绝缘材料创新评估方法,以实现低碳社会
  • 批准号:
    23KJ1993
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 45万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
Quantitative analysis of polarization and charge behavior at the interface of organic devices by nonlinear optical spectroscopy.
通过非线性光谱定量分析有机器件界面的偏振和电荷行为。
  • 批准号:
    22H02048
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 45万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Exploring the Interplay between Charge, Strain and Polarization in Ferroelectric Nanostructures
探索铁电纳米结构中电荷、应变和极化之间的相互作用
  • 批准号:
    2034738
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 45万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
The molecular mechanisms of Pdx1 destabilization by SPOP
SPOP 使 Pdx1 不稳定的分子机制
  • 批准号:
    9911122
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 45万
  • 项目类别:
The molecular mechanisms of Pdx1 destabilization by SPOP
SPOP 使 Pdx1 不稳定的分子机制
  • 批准号:
    10318108
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 45万
  • 项目类别:
The invention of hafnium-based multi-bit non-volatile memory utilizing polarization/charge trap smart functions
利用极化/电荷陷阱智能功能的铪基多位非易失性存储器的发明
  • 批准号:
    19H00758
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 45万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
Multi-scaled Modeling of Electrostatic and Polarization Effects in Biomolecules
生物分子静电和极化效应的多尺度建模
  • 批准号:
    10000166
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 45万
  • 项目类别:
Multi-scaled Modeling of Electrostatic and Polarization Effects in Biomolecules
生物分子静电和极化效应的多尺度建模
  • 批准号:
    10471300
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 45万
  • 项目类别:
Three-Dimension Visualizations of Electron Spin Polarization for Elucidating Molecular Motion Effect of Geometries of Multiexciton and Charge-Separated States
电子自旋极化的三维可视化用于阐明多激子和电荷分离态几何形状的分子运动效应
  • 批准号:
    19H00888
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 45万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
Multi-scaled Modeling of Electrostatic and Polarization Effects in Biomolecules
生物分子静电和极化效应的多尺度建模
  • 批准号:
    10250389
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 45万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了