Mechanochemistry of Bacterial Cell Wall Growth

细菌细胞壁生长的机械化学

基本信息

  • 批准号:
    1361987
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 40万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Standard Grant
  • 财政年份:
    2014
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2014-06-01 至 2018-05-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

The research objective of this award is to use a combination of optical microscopy, computational and micromanipulation tools to investigate the mechanics of bacterial cell wall growth. This investigation will add significantly to the understanding of the interplay between physics and chemistry at the bacterial cell level and enhance our ability to manipulate cell structure and function by revealing principles of bacterial shape and mechanics. This research is at the interface of physics, chemistry, biology, and engineering, thereby spanning a diverse and broad range of scientific disciplines. The work will provide new avenues into biomechano-chemistry and may also lead to new paradigms in nano-engineering. The educational plan will train students to develop quantitative understandings of the role of solid mechanics and chemical kinetics in microbial biology. In addition, this work will help foster the partnership between the awardee's institution and a non-PhD-focused physics program to provide underrepresented minorities with summer research experience and act as a bridge to graduate school.This research project will develop and test a multiscale model for bacterial growth and shape maintenance. The mechanisms underlying this process remain enigmatic, even though many of the molecular players are now known. Bacterial shape is considered to be important for the function of the bacteria. Therefore, this project will explore the biophysics of an interesting material while also being informative on the mechanisms that bacteria use to create and maintain their shapes. Furthermore, this research will develop a multi-scale approach for determining how molecular-level interactions produce bulk material properties. Studies conducted under this award will use atomic force microscopy and optical trapping techniques to apply prescribed forces to growing bacteria. The consequences on the shape and growth rate will then be compared to the multi-scale computational model that will be developed to determine how mechanical forces affect the biochemistry of cell wall synthesis.
该奖项的研究目标是使用光学显微镜,计算和显微操作工具的组合来研究细菌细胞壁生长的机制。这项研究将大大增加对细菌细胞水平上物理和化学之间相互作用的理解,并通过揭示细菌形状和力学原理来增强我们操纵细胞结构和功能的能力。这项研究是在物理,化学,生物学和工程的接口,从而跨越了多样化和广泛的科学学科。这项工作将为生物力学化学提供新的途径,也可能导致纳米工程的新范例。 该教育计划将培养学生对固体力学和化学动力学在微生物生物学中的作用的定量理解。此外,这项工作将有助于促进获奖者的机构和非博士重点物理计划之间的伙伴关系,为代表性不足的少数民族提供暑期研究经验,并作为研究生院的桥梁。该研究项目将开发和测试细菌生长和形状维持的多尺度模型。 这一过程背后的机制仍然是个谜,尽管许多分子参与者现在已经知道了。 细菌的形状被认为对细菌的功能很重要。 因此,该项目将探索一种有趣材料的生物物理学,同时还将提供有关细菌用于创建和保持其形状的机制的信息。 此外,这项研究将开发一种多尺度方法来确定分子水平的相互作用如何产生大块材料的特性。根据该奖项进行的研究将使用原子力显微镜和光学捕获技术,将规定的力量应用于生长的细菌。 然后将形状和生长速率的结果与将开发的多尺度计算模型进行比较,以确定机械力如何影响细胞壁合成的生物化学。

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 }}

Charles Wolgemuth其他文献

Understanding Kink Propagation in Spiroplasma
  • DOI:
    10.1016/j.bpj.2009.12.859
  • 发表时间:
    2010-01-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
  • 作者:
    Martin Lindén;Charles Wolgemuth;George Oster
  • 通讯作者:
    George Oster
Modeling Actomyosin Contractility in Motile Dendritic Filopodia Resolves Spine Shape in Mature Dendritic Spines
  • DOI:
    10.1016/j.bpj.2011.11.1915
  • 发表时间:
    2012-01-31
  • 期刊:
  • 影响因子:
  • 作者:
    Olena Marchenko;Charles Wolgemuth
  • 通讯作者:
    Charles Wolgemuth
Swimming Microorganisms in Gels
  • DOI:
    10.1016/j.bpj.2009.12.861
  • 发表时间:
    2010-01-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
  • 作者:
    Henry C. Fu;Vivek Shenoy;Charles Wolgemuth;Thomas R. Powers
  • 通讯作者:
    Thomas R. Powers

Charles Wolgemuth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('Charles Wolgemuth', 18)}}的其他基金

Biomechanics of the Swimming and Chemotaxis of the Leptospiraceae
钩端螺旋体科游泳和趋化性的生物力学
  • 批准号:
    2309442
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 40万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: Mapping protein-membrane interactions from molecules to cell-level dynamics
合作研究:绘制从分子到细胞水平动力学的蛋白质-膜相互作用
  • 批准号:
    2217661
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 40万
  • 项目类别:
    Standard Grant
The Dynamics of Contracting Gels During Cell Crawling and Blebbing
细胞爬行和起泡期间收缩凝胶的动力学
  • 批准号:
    1338400
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 40万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
The Dynamics of Contracting Gels During Cell Crawling and Blebbing
细胞爬行和起泡期间收缩凝胶的动力学
  • 批准号:
    0749959
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    $ 40万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
SGER: A Two-Phase Fluid Model of Prokaryotic Collective Swimming
SGER:原核生物集体游泳的两相流体模型
  • 批准号:
    0623870
  • 财政年份:
    2006
  • 资助金额:
    $ 40万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Research Starter Grant: Cellular Biomechanics of Bacillus subtilis
研究启动资金:枯草芽孢杆菌的细胞生物力学
  • 批准号:
    0327716
  • 财政年份:
    2003
  • 资助金额:
    $ 40万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Postdoctoral Research Fellowship in Microbial Biology for FY2001
2001财年微生物学博士后研究奖学金
  • 批准号:
    0102095
  • 财政年份:
    2001
  • 资助金额:
    $ 40万
  • 项目类别:
    Fellowship Award

相似海外基金

Exploiting protein import to interrogate energy transduction through the bacterial cell envelope
利用蛋白质输入来询问通过细菌细胞包膜的能量转导
  • 批准号:
    BB/X016366/1
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 40万
  • 项目类别:
    Research Grant
Reinforcing the battle at the bacterial cell wall: Structure-guided characterization and inhibition of beta-lactam antibiotic resistance signalling mechanisms
加强细菌细胞壁的战斗:β-内酰胺抗生素耐药信号机制的结构引导表征和抑制
  • 批准号:
    480022
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 40万
  • 项目类别:
    Operating Grants
Inhibiting bacterial cell division by controlling the essential FtsZ/SepH protein-protein interaction
通过控制必要的 FtsZ/SepH 蛋白-蛋白相互作用来抑制细菌细胞分裂
  • 批准号:
    2869043
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 40万
  • 项目类别:
    Studentship
Probing and manipulating the bacterial cell wall using chemically modified sugars
使用化学修饰糖探测和操纵细菌细胞壁
  • 批准号:
    2885428
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 40万
  • 项目类别:
    Studentship
Role of mitochondria-type respiratory enzymes in bacterial cell death induction
线粒体型呼吸酶在细菌细胞死亡诱导中的作用
  • 批准号:
    23H02121
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 40万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Study of dynamic three-dimensional structure of pathogenic bacterial pili and its host cell adhesion mechanism by X-ray structure and cryo-EM
X射线结构和冷冻电镜研究病原菌菌毛动态三维结构及其宿主细胞粘附机制
  • 批准号:
    23K04944
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 40万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Discovery and characterization of bacterial cell envelope assembly and remodeling networks that modulate tolerance to antibiotics
调节抗生素耐受性的细菌细胞包膜组装和重塑网络的发现和表征
  • 批准号:
    10711329
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 40万
  • 项目类别:
Single-cell transcriptomics of complex bacterial communities
复杂细菌群落的单细胞转录组学
  • 批准号:
    10714260
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 40万
  • 项目类别:
NSF/MCB-BSF: Probing cellular surplus in single bacterial cells to understand concerted controls of cell growth and adaptation
NSF/MCB-BSF:探测单个细菌细胞中的细胞盈余,以了解细胞生长和适应的协调控制
  • 批准号:
    2309595
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 40万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Biochemical and structural characterization of the cell wall synthesis complex required for bacterial division
细菌分裂所需的细胞壁合成复合物的生化和结构表征
  • 批准号:
    10750639
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 40万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了