Thermodynamics of Metal-Protein Interactions
金属-蛋白质相互作用的热力学
基本信息
- 批准号:1308598
- 负责人:
- 金额:$ 36万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:Standard Grant
- 财政年份:2013
- 资助国家:美国
- 起止时间:2013-08-01 至 2017-07-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
With this award, the Chemistry of Life Processes Program in the Chemistry Division is funding Dr. Dean Wilcox from Dartmouth College to quantitatively characterize the thermodynamics of metal ion binding to proteins. This research will provide insight in a) the contributions of metal ions to the stability of proteins, and b) the modulation by the proteins of the redox properties of bound metal ions. Using primarily microcalorimetry methods and systematic perturbations of the protein (site specific mutations) and of the metal (e.g., isostructural Zn2+, Co2+, Cd2+), the enthalpic and entropic components of the metal binding will be quantified, as will be the metal and the protein contributions to the stability of the metalloprotein. Additionally, the contribution of solvation to metal-protein interactions will be evaluated by determining solvent effects on the thermodynamics of metal binding to the protein. In a novel application of these methods, the thermodynamics of metal binding to a protein will be determined when the metal ions is in two oxidation states, and the enthalpic and entropic components of the metal reduction potential, which is modulated by the protein, will be quantified.Essential trace metals are normally bound to proteins in living organisms. The metals play crucial roles, including a structural role, where the metal (often zinc) helps to stabilize the active form of a protein, and a catalytic role in essential reaction, where the protein tunes the chemical properties of a metal (such as copper). Both the stabilization of a protein by a metal and the influence by a protein of the properties of metal ion will be quantified with experimental methods and analysis pioneered by Wilcox and his students. The proposed research will seek insight in the prevalence, placement and importance of so-called structural metals in proteins; this insight may guide the engineering of metal ions into therapeutic proteins for enhanced stability. Conversely, the identification of the features of a protein that influence the properties of a bound metal will help us to understand how Nature controls and uses the unique reactions of metals. Students working on this project gain extensive knowledge at the interface between inorganic, physical and biochemistry and learn skills important for careers in science and education.
有了这个奖项,化学部的生命过程化学计划正在资助达特茅斯学院的Dean Wilcox博士定量表征金属离子与蛋白质结合的热力学。 这项研究将提供洞察a)金属离子对蛋白质稳定性的贡献,和B)蛋白质对结合金属离子的氧化还原性质的调节。主要使用微量热法和蛋白质(位点特异性突变)和金属(例如,同构的Zn 2+、Co 2+、Cd 2+),将定量金属结合的热力学和熵组分,以及金属和蛋白质对金属蛋白稳定性的贡献。 此外,溶剂化对金属-蛋白质相互作用的贡献将通过确定溶剂对金属与蛋白质结合的热力学的影响来评估。 在这些方法的新应用中,当金属离子处于两种氧化态时,金属与蛋白质结合的热力学将被确定,并且由蛋白质调制的金属还原电位的熵和熵分量将被量化。金属起着至关重要的作用,包括结构作用,其中金属(通常是锌)有助于稳定蛋白质的活性形式,以及在基本反应中的催化作用,其中蛋白质调节金属(如铜)的化学性质。金属对蛋白质的稳定性以及蛋白质对金属离子性质的影响都将通过威尔科克斯和他的学生开创的实验方法和分析来量化。拟议的研究将寻求对蛋白质中所谓的结构金属的普遍性、位置和重要性的深入了解;这种深入了解可能会指导将金属离子工程化到治疗性蛋白质中,以增强稳定性。 相反,识别影响结合金属性质的蛋白质特征将有助于我们了解自然界如何控制和使用金属的独特反应。从事该项目的学生在无机,物理和生物化学之间的界面获得广泛的知识,并学习对科学和教育事业重要的技能。
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 }}
Dean Wilcox其他文献
Dean Wilcox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('Dean Wilcox', 18)}}的其他基金
Thermodynamics of Metal-Protein Interactions
金属-蛋白质相互作用的热力学
- 批准号:
1904705 - 财政年份:2019
- 资助金额:
$ 36万 - 项目类别:
Standard Grant
Thermodynamics of Metal-Protein Interactions
金属-蛋白质相互作用的热力学
- 批准号:
1609553 - 财政年份:2016
- 资助金额:
$ 36万 - 项目类别:
Standard Grant
Thermodynamics of Metal-Protein Interactions
金属-蛋白质相互作用的热力学
- 批准号:
0910746 - 财政年份:2009
- 资助金额:
$ 36万 - 项目类别:
Standard Grant
Dartmouth Research Experiences for Undergraduates Program in Chemistry
达特茅斯化学本科生项目研究经验
- 批准号:
8712934 - 财政年份:1987
- 资助金额:
$ 36万 - 项目类别:
Continuing Grant
相似国自然基金
Mn-Ni-Cu系all-d-metal Heusler合金的设计制备与磁性形状记忆效
应研究
- 批准号:
- 批准年份:2024
- 资助金额:0.0 万元
- 项目类别:省市级项目
Metal-Na2WO4/SiO2催化甲烷氧化偶联的密度泛函理论研究
- 批准号:
- 批准年份:2021
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
Metal@ZnO-WO3复合纳米纤维微结构调控及对人呼气检测研究
- 批准号:61901293
- 批准年份:2019
- 资助金额:24.0 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
d-metal Heusler磁相变合金NiMnTi(Co)的多相变路径弹热效应研究
- 批准号:51801225
- 批准年份:2018
- 资助金额:26.0 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
狭叶香蒲重金属转运蛋白HMA(Heavy Metal ATPase)类基因的分离鉴定及功能分析
- 批准号:31701931
- 批准年份:2017
- 资助金额:24.0 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
相似海外基金
Metal-induced assembly of an artificial protein cage and their application for the cargo encapsulation
金属诱导的人工蛋白笼组装及其在货物封装中的应用
- 批准号:
22KJ2705 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 36万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
Design of protein crystal templates with multiple binding sites for tracking metal complex reactions.
设计具有多个结合位点的蛋白质晶体模板,用于跟踪金属络合物反应。
- 批准号:
23K04928 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 36万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Zwitterionic Polymers-based Metal Phenolic Networks as Removable Protein Protectants
基于两性离子聚合物的金属酚醛网络作为可去除的蛋白质保护剂
- 批准号:
23K17211 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 36万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
MFB: NSF-BSF: Data-Adaptive and Metamorphosis Machine Learning Architectures for Generative Protein Design of Metal Biosensors
MFB:NSF-BSF:用于金属生物传感器生成蛋白质设计的数据自适应和变形机器学习架构
- 批准号:
2226804 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 36万 - 项目类别:
Standard Grant
Biomimetic Crystallisation of Metal-Organic Materials for Protein Isolation and Stabilization
用于蛋白质分离和稳定的金属有机材料的仿生结晶
- 批准号:
EP/T017473/1 - 财政年份:2021
- 资助金额:
$ 36万 - 项目类别:
Research Grant
Rational design of artificial metalloenzymes using protein metal complexes
利用蛋白质金属配合物合理设计人工金属酶
- 批准号:
21H01954 - 财政年份:2021
- 资助金额:
$ 36万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Structural and functional characterization of protein-metal interactions.
蛋白质-金属相互作用的结构和功能表征。
- 批准号:
RGPIN-2017-05253 - 财政年份:2021
- 资助金额:
$ 36万 - 项目类别:
Discovery Grants Program - Individual
Design and Evolution of Metal-Based Functions in Supramolecular Protein Scaffolds
超分子蛋白支架中金属基功能的设计与演化
- 批准号:
10221740 - 财政年份:2020
- 资助金额:
$ 36万 - 项目类别:
Understanding the allosteric regulation of a G protein-coupled receptor by metal cations
了解金属阳离子对 G 蛋白偶联受体的变构调节
- 批准号:
518449-2018 - 财政年份:2020
- 资助金额:
$ 36万 - 项目类别:
Alexander Graham Bell Canada Graduate Scholarships - Doctoral
High resolution ESI-MS study of 3+ metal ion binding to the Iron-trafficking protein Transferrin
3 种金属离子与铁转运蛋白转铁蛋白结合的高分辨率 ESI-MS 研究
- 批准号:
554346-2020 - 财政年份:2020
- 资助金额:
$ 36万 - 项目类别:
University Undergraduate Student Research Awards