Ultrafast dynamics of biomolecules studied by vibrational spectroscopy on selectively isotope labeled proteins
通过选择性同位素标记蛋白质的振动光谱研究生物分子的超快动力学
基本信息
- 批准号:204461120
- 负责人:
- 金额:--
- 依托单位:
- 依托单位国家:德国
- 项目类别:Research Grants
- 财政年份:2011
- 资助国家:德国
- 起止时间:2010-12-31 至 2015-12-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
Non-covalent interactions like hydrogen bonding and diploar interactions determine all biological processes. Because of its sensitivity and the ability to perform time resolved experiments on timescales from femtoseconds to hours vibrational spectroscopy is an ideal tool to study these protein/protein and protein/cofactor interactions. Interpretation of vibrational spectra of such highly complex biomolecules, however, is usually complicated by strongly overlapping signals leading to an ambigous molecular assignment. We propose to address this bottleneck by a combined biochemical and spectroscopic approach. On the biochemistry side we will establish efficient site specific isotope labeling protocols for both cofactor and protein side chains. The protein samples will be produced in engineered E. coli strains that lack selected amino acid or cofactor biosynthesis genes thus enabling to selectively feed isotope labeled substrates. The labeled protein samples will then be studied by vibrational (infrared and Raman scattering) spectroscopy using state-of-the-art methods with ps (pump-probe) to min (step-scan) time resolution. As a model system we will investigate BLUF (Blue light sensors using FAD) photoreceptor domains. They contain a so far poorly understood flavin cofactor, which is surrounded by a hydrogen bonded network that is reversibly switched within picoseconds after a light flash. Using this model system we want to establish a highly efficient, general method for studying complex biomolecules. To do so we will combine the expertise of two specialized research groups, which have profound experience on the biochemical and spectroscopic study of photoreceptors. This collaboration is intensified by frequent exchange of the biochemists and spectroscopists between the two laboratories.
非共价相互作用,如氢键和偶极相互作用,决定了所有的生物过程。由于其灵敏度和时间分辨实验的能力,从飞秒到小时的时间尺度振动光谱是一个理想的工具,研究这些蛋白质/蛋白质和蛋白质/辅因子的相互作用。然而,这种高度复杂的生物分子的振动光谱的解释,通常是复杂的强烈重叠的信号,导致一个模糊的分子分配。我们建议通过结合生物化学和光谱方法来解决这个瓶颈。在生物化学方面,我们将建立有效的位点特异性同位素标记协议的辅因子和蛋白质侧链。蛋白质样品将在工程化的E.缺乏选定的氨基酸或辅因子生物合成基因的大肠杆菌菌株,从而能够选择性地进料同位素标记的底物。然后通过振动(红外和拉曼散射)光谱法,使用具有ps(泵浦-探测)至min(步进-扫描)时间分辨率的最新方法,研究标记的蛋白质样品。作为一个模型系统,我们将研究BLUF(蓝光传感器使用FAD)感光域。它们包含一个迄今为止知之甚少的黄素辅因子,它被一个氢键网络包围,在闪光后的皮秒内可逆地转换。利用该模型系统,我们希望建立一个高效的,通用的方法来研究复杂的生物分子。为此,我们将联合收割机结合两个专业研究小组的专业知识,这两个研究小组在光感受器的生化和光谱研究方面具有丰富的经验。两个实验室之间的生物化学家和光谱学家的频繁交流加强了这种合作。
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 }}
Professor Dr. Peter Hegemann其他文献
Professor Dr. Peter Hegemann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('Professor Dr. Peter Hegemann', 18)}}的其他基金
Shrimp Rhodopsins as new far-red absorbing optogenetic tools
虾视紫红质作为新的远红光吸收光遗传学工具
- 批准号:
426019636 - 财政年份:2019
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Priority Programmes
Development and Application of New Optogenetic Tools Targeted to Intracellular Compartments
针对细胞内区室的新型光遗传学工具的开发和应用
- 批准号:
315457904 - 财政年份:2016
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Priority Programmes
Characterization of biomodal light-switchable rhodopsins and tailoring for optogentic application
生物模式光可切换视紫红质的表征和光遗传学应用的定制
- 批准号:
239716734 - 财政年份:2013
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Research Units
Investigation of BLUF photochemistry by isotopic labeling of flavin cofactor and amino acid side chains
通过黄素辅因子和氨基酸侧链的同位素标记研究 BLUF 光化学
- 批准号:
203458373 - 财政年份:2011
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Research Grants
Functional characterization of novel rhodopsins of Chlamydomonas and other algae
衣藻和其他藻类的新型视紫红质的功能表征
- 批准号:
146946604 - 财政年份:2009
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Research Units
Nuclear gene targeting in Chlamydomonas reinhardtii
莱茵衣藻的核基因靶向
- 批准号:
5446176 - 财政年份:2005
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Research Units
相似国自然基金
发展基因编码的荧光探针揭示趋化因子CXCL10的时空动态及其调控机制
- 批准号:32371150
- 批准年份:2023
- 资助金额:50.00 万元
- 项目类别:面上项目
β-arrestin2- MFN2-Mitochondrial Dynamics轴调控星形胶质细胞功能对抑郁症进程的影响及机制研究
- 批准号:n/a
- 批准年份:2023
- 资助金额:0.0 万元
- 项目类别:省市级项目
钱江潮汐影响下越江盾构开挖面动态泥膜形成机理及压力控制技术研究
- 批准号:LY21E080004
- 批准年份:2020
- 资助金额:0.0 万元
- 项目类别:省市级项目
磁性薄膜和磁性纳米结构中的自旋动力学研究
- 批准号:11174131
- 批准年份:2011
- 资助金额:60.0 万元
- 项目类别:面上项目
星系结构基本单元星团的研究
- 批准号:11043006
- 批准年份:2010
- 资助金额:10.0 万元
- 项目类别:专项基金项目
星系恒星与气体的动力学演化
- 批准号:11073025
- 批准年份:2010
- 资助金额:30.0 万元
- 项目类别:面上项目
在我们的门前发掘化石——利用中国即将开展的巡天来研究银河系的演化
- 批准号:11043005
- 批准年份:2010
- 资助金额:10.0 万元
- 项目类别:专项基金项目
物体运动对流场扰动的数学模型研究
- 批准号:51072241
- 批准年份:2010
- 资助金额:10.0 万元
- 项目类别:专项基金项目
弦场论及Tachyon动力学
- 批准号:10705008
- 批准年份:2007
- 资助金额:15.0 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
微分遍历理论和廖山涛的一些方法的应用
- 批准号:10671006
- 批准年份:2006
- 资助金额:21.0 万元
- 项目类别:面上项目
相似海外基金
Structure, Dynamics and Thermodynamics of Biomolecules
生物分子的结构、动力学和热力学
- 批准号:
2751490 - 财政年份:2022
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Studentship
Dynamics of interfacial biomolecules captured by liquid-gas transition
液-气转变捕获的界面生物分子的动力学
- 批准号:
21K03495 - 财政年份:2021
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Development of Cavity-Enhanced Single-Molecule Electronic and Vibrational Spectroscopy for Mechanistic Studies of Biomolecules
用于生物分子机理研究的腔增强单分子电子和振动光谱学的发展
- 批准号:
10470395 - 财政年份:2020
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Development of Cavity-Enhanced Single-Molecule Electronic and Vibrational Spectroscopy for Mechanistic Studies of Biomolecules
用于生物分子机理研究的腔增强单分子电子和振动光谱学的发展
- 批准号:
10251006 - 财政年份:2020
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Dynamics of Biomolecules studied by High-Speed AFM with Optical Tweezers
通过光镊高速 AFM 研究生物分子动力学
- 批准号:
19K15409 - 财政年份:2019
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
Modelling the dynamics of biomolecules in inner bay ecosystems and its application for predicting changes in fishery production environments
内湾生态系统生物分子动态建模及其在预测渔业生产环境变化中的应用
- 批准号:
18KK0319 - 财政年份:2019
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (A))
Theory and Modeling of Biomolecules and their Interactions - Equipment Supplement
生物分子及其相互作用的理论和建模 - 设备补充
- 批准号:
9894101 - 财政年份:2019
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Theory and Modeling of Biomolecules and their Interactions
生物分子及其相互作用的理论和建模
- 批准号:
10094219 - 财政年份:2019
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Theory and Modeling of Biomolecules and their Interactions - Equipment Supplement
生物分子及其相互作用的理论和建模 - 设备补充
- 批准号:
10580491 - 财政年份:2019
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Theory and Modeling of Biomolecules and their Interactions
生物分子及其相互作用的理论和建模
- 批准号:
10554419 - 财政年份:2019
- 资助金额:
-- - 项目类别: