Collaborative Research: Protein engineering and processing of plant viral templates for controlled nanoparticle synthesis
合作研究:用于受控纳米颗粒合成的植物病毒模板的蛋白质工程和加工
基本信息
- 批准号:2028618
- 负责人:
- 金额:$ 62.16万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:Continuing Grant
- 财政年份:2020
- 资助国家:美国
- 起止时间:2020-09-15 至 2022-03-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
Nano-scaled materials have unique properties that are tied to their size. The properties of these materials are controlled by their architecture. As a result, their manufacture must be tightly controlled. A uniform template would be extremely useful in such processes. Barley stripe mosaic virus (BSMV) is a plant virus with highly uniform structure. Using templates derived from BSMV is proposed as an economical alternative to current processes. Virus-like particles (VLPs) derived from BSMV will be designed to act as templates for the production of metallic nanomaterials. Graduate and undergraduate students in will be trained to design and produce these templates. High school students from underrepresented groups and the general public will be engaged through innovative workshops that teach them about the power of biological engineering and nanomaterials. BSMV is an attractive biotemplate for synthesis of metallic nanomaterials. It can be more densely coated with metal than other biotemplates. It interacts electrostatically with metal precursor ion solutions to deposit a wider range of metals. It requires fewer processing steps to coat fully. The role of key BSMV amino acid residues in mediating metal mineralization on the VLP surface will be investigated. Protein and RNA engineering strategies to control biotemplate properties and facilitate biotemplate robustness will be pursued. Surface residues will be altered to facilitate metal-template interactions. Thermal processing to create biotemplated-materials with high electrical conductivities will be optimized. If successful, the techniques developed will create an economical bacterial expression and purification pipeline for designer BSMV biotemplates. The range of metals that ca be deposited on them will be broadened. Key insights into organic-inorganic interactions involved in metal deposition on biotemplates will be uncovered. The project results may elucidate structural details about how BSMV capsid proteins self-assemble, having implications for the infection and treatment of cereal crops that are susceptible to BSMV.This award reflects NSF's statutory mission and has been deemed worthy of support through evaluation using the Foundation's intellectual merit and broader impacts review criteria.
纳米尺寸的材料具有与其大小相关的独特特性。这些材料的特性由其建筑控制。结果,必须严格控制其制造商。统一模板在此类过程中将非常有用。大麦条纹镶嵌病毒(BSMV)是具有高度均匀结构的植物病毒。提出使用从BSMV得出的模板作为当前过程的经济替代方案。从BSMV衍生的病毒样颗粒(VLP)将被设计为生产金属纳米材料的模板。 培训的研究生和本科生将接受设计和制作这些模板的培训。来自代表性不足的团体和公众的高中生将通过创新的研讨会来聘请他们有关生物工程和纳米材料的力量。 BSMV是用于合成金属纳米材料的有吸引力的生物板。 它可以比其他生物模拟物更密集地涂有金属。它与金属前体离子溶液静电相互作用,以沉积更宽的金属范围。它需要更少的处理步骤才能完全涂层。将研究关键BSMV氨基酸残基在VLP表面介导金属矿化中的作用。将采用蛋白质和RNA工程策略来控制生物板性能并促进生物板的鲁棒性。表面残基将被改变以促进金属板的相互作用。将优化具有高电导率的生物塑造物质的热处理。如果成功的话,开发的技术将为设计器BSMV生物模型创建经济的细菌表达和纯化管道。 CA沉积在其上的金属范围将被扩展。将发现对在生物仿真上涉及的有机无机相互作用的主要见解。该项目的结果可能会阐明有关BSMV capsid蛋白如何自组装的结构细节,对BSMV容易感染和治疗谷物作物具有影响。该奖项反映了NSF的法定任务,并被认为是通过使用该基金会的智力和更广泛影响的评估来审查CRITERIA的评估来通过评估的支持。
项目成果
期刊论文数量(3)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Bacterial Production of Barley Stripe Mosaic Virus Biotemplates for Palladium Nanoparticle Growth
- DOI:10.1021/acsanm.0c02570
- 发表时间:2020-12
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Yu-Hsuan Lee;Kok Zhi Lee;Rachel G. Susler;Corren Scott;Longfei Wang;L. S. Loesch-Fries;M. Harris;Kevin V. Solomon
- 通讯作者:Yu-Hsuan Lee;Kok Zhi Lee;Rachel G. Susler;Corren Scott;Longfei Wang;L. S. Loesch-Fries;M. Harris;Kevin V. Solomon
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- 影响因子:3.9
- 作者:Vaidya,Akash J.;Rammohan,Mruthula;V. Solomon,Kevin
- 通讯作者:V. Solomon,Kevin
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