ISS: Protein flow and gelation in the absence of solid-wall nucleation
ISS:在没有固壁成核的情况下蛋白质流动和凝胶化
基本信息
- 批准号:2323020
- 负责人:
- 金额:$ 45.28万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:Standard Grant
- 财政年份:2023
- 资助国家:美国
- 起止时间:2023-08-01 至 2026-07-31
- 项目状态:未结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
Proteins are large, flexible macromolecules that perform a vast range of functions within living organisms, small and large. Their functions span from copying genetic material to providing structural integrity to cells and organisms. Because of their size, flexibility, and biochemistry, proteins can undergo structural changes that dictate their function, or sometimes cause disease. The ability to understand and predict how the conditions that proteins experience affect their structure and conformation, and in turn their functioning in solution, is very important. This award will be used for the development of predictive models for both fundamental science and industry, including development of first-principle models and manufacturing of pharmaceuticals. Microgravity makes it possible to study how protein solutions flow without complications associated with the interaction of protein solutions and solid walls. This project utilizes the microgravity environment of the International Space Station, where surface tension becomes a dominant force; this allows the study of protein solutions in the ring-sheared drop module, a container-less biochemical reactor. The purpose of this award is to gain deeper scientific understanding of protein association, aggregation, and gelation in systems with high protein concentration in the presence of free surfaces. The ring-sheared drop module aboard the International Space Station was designed for studying flows in gas-liquid systems, in which surface tension provides containment and shear is conveyed primarily through the action of surface shear viscosity. The ring-sheared drop is especially suitable for studying protein rheology as it minimizes any wall-nucleation effects. This project targets multiple classes of proteins, including globular, hormonal, and monoclonal antibody therapeutics. The recent development of protein solution viscosity models from first principles will be utilized as a foundation for mechanistic models including coupling of interfacial and bulk stresses to predict the flow of protein solutions. Variables captured by the model include the protein type (e.g., transport, hormone, or antibody), physical state (e.g. monomers, aggregates, fibrils, or gels), and concentration. Predictions from these models will be tested in the ring-sheared drop aboard the International Space Station.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.
蛋白质是大的,灵活的大分子,在生物体内执行广泛的功能,小的和大的。它们的功能从复制遗传物质到为细胞和生物体提供结构完整性。由于它们的大小,灵活性和生物化学,蛋白质可以经历决定其功能的结构变化,有时甚至导致疾病。 理解和预测蛋白质所经历的条件如何影响其结构和构象,进而影响其在溶液中的功能的能力非常重要。该奖项将用于基础科学和工业预测模型的开发,包括第一原理模型的开发和药品的生产。微重力使研究蛋白质溶液如何流动成为可能,而不会出现与蛋白质溶液和固体壁相互作用相关的复杂情况。该项目利用了国际空间站的微重力环境,其中表面张力成为主导力;这使得能够在环剪切滴模块(无容器生化反应器)中研究蛋白质溶液。 该奖项的目的是在自由表面存在的情况下,对高蛋白质浓度系统中的蛋白质缔合、聚集和凝胶化有更深入的科学理解。国际空间站上的环形剪切液滴模块是为研究气液系统中的流动而设计的,在气液系统中,表面张力提供了密封,剪切主要通过表面剪切粘度的作用来传递。环剪切液滴特别适用于研究蛋白质流变学,因为它最大限度地减少了任何壁成核效应。该项目针对多种类型的蛋白质,包括球状,激素和单克隆抗体治疗。蛋白质溶液粘度模型的第一原理的最新发展将被用作机械模型的基础,包括界面和体积应力的耦合,以预测蛋白质溶液的流动。模型捕获的变量包括蛋白质类型(例如,运输、激素或抗体)、物理状态(例如单体、聚集体、原纤维或凝胶)和浓度。这些模型的预测结果将在国际空间站上的环剪落中进行测试。该奖项反映了NSF的法定使命,并通过使用基金会的知识价值和更广泛的影响审查标准进行评估,被认为值得支持。
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 }}
Amir Hirsa其他文献
Amir Hirsa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('Amir Hirsa', 18)}}的其他基金
Collaborative Research: Transport of model-virus through the lung liquid lining
合作研究:模型病毒通过肺液层的运输
- 批准号:
2204081 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 45.28万 - 项目类别:
Standard Grant
ISS: Collaborative Research: Interfacial bioprocessing of pharmaceuticals via the Ring-Sheared Drop (RSD) module aboard ISS
ISS:合作研究:通过 ISS 上的环剪切液滴 (RSD) 模块进行药物的界面生物加工
- 批准号:
1929134 - 财政年份:2019
- 资助金额:
$ 45.28万 - 项目类别:
Standard Grant
Collaborative Research: Effects of interfacial viscosities on flow of lung surfactants
合作研究:界面粘度对肺表面活性剂流动的影响
- 批准号:
1064644 - 财政年份:2011
- 资助金额:
$ 45.28万 - 项目类别:
Continuing Grant
Flow enhanced protein crystallization at the air/water interface
空气/水界面处的流动增强蛋白质结晶
- 批准号:
0755968 - 财政年份:2008
- 资助金额:
$ 45.28万 - 项目类别:
Standard Grant
Collaborative Research: Micro- Lenses for Manufacturing
合作研究:用于制造的微透镜
- 批准号:
0500408 - 财政年份:2005
- 资助金额:
$ 45.28万 - 项目类别:
Standard Grant
Collaborative Research: Capillary Micro-Switches for Actuation, Photonics and Manufacturing
合作研究:用于驱动、光子学和制造的毛细管微动开关
- 批准号:
0335080 - 财政年份:2004
- 资助金额:
$ 45.28万 - 项目类别:
Standard Grant
Collaborative Research: The Role of Monolayer Structure on Interfacial Hydrodynamics
合作研究:单层结构对界面流体动力学的作用
- 批准号:
0340768 - 财政年份:2004
- 资助金额:
$ 45.28万 - 项目类别:
Standard Grant
Collaborative Research: Effects of Bulk Flow on Monolayer Formation at Gas/Liquid Interfaces
合作研究:整体流动对气/液界面单分子层形成的影响
- 批准号:
0116947 - 财政年份:2001
- 资助金额:
$ 45.28万 - 项目类别:
Standard Grant
TSE: Collaborative Research: Environmentally Benign Manufacturing - Casting by Design
TSE:协作研究:环保制造 - 设计铸造
- 批准号:
0124694 - 财政年份:2001
- 资助金额:
$ 45.28万 - 项目类别:
Standard Grant
Dynamics of Surfactant - Influenced Gas/Liquid Interfaces
表面活性剂动力学 - 影响气/液界面
- 批准号:
9803478 - 财政年份:1998
- 资助金额:
$ 45.28万 - 项目类别:
Standard Grant
相似国自然基金
子宫内膜间质与巨噬细胞之间通过Protein S-MerTK-Apelin信号对
话促进子宫腺肌病蜕膜化缺陷的机制研究
- 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
有翅与无翅蚜虫差异分泌唾液蛋白Cuticular protein在调控植物细胞壁免疫中的功能
- 批准号:32372636
- 批准年份:2023
- 资助金额:50.00 万元
- 项目类别:面上项目
抑制Protein Kinase D促进胚胎干细胞自我更新的分子机制研究
- 批准号:
- 批准年份:2022
- 资助金额:54 万元
- 项目类别:面上项目
C2 DOMAIN PROTEIN 1 (C2DP1)基因家族在植物开花调控中的功能研究
- 批准号:n/a
- 批准年份:2022
- 资助金额:0.0 万元
- 项目类别:省市级项目
凡纳滨对虾Laccase-like protein非酶活依赖参与抗WSSV免疫的分子机制
- 批准号:n/a
- 批准年份:2022
- 资助金额:10.0 万元
- 项目类别:省市级项目
帽结合蛋白(cap binding protein)调控乙烯信号转导的分子机制
- 批准号:32170319
- 批准年份:2021
- 资助金额:58.00 万元
- 项目类别:面上项目
帽结合蛋白(cap binding protein)调控乙烯信号转导的分子机制
- 批准号:
- 批准年份:2021
- 资助金额:58 万元
- 项目类别:
玉米基因Dirigent protein 4的克隆和功能鉴定
- 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
锌指蛋白33B(Zinc finger protein 33B, ZNF33B)抑制乙型脑炎病毒复制的功能与分子机制研究
- 批准号:
- 批准年份:2020
- 资助金额:58 万元
- 项目类别:
C1q/TNF-related protein 9调控平滑肌细胞程序性坏死抑制动脉粥样硬化的机制研究
- 批准号:81900309
- 批准年份:2019
- 资助金额:21.0 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
相似海外基金
Optimization of a Self-Adjuvanting Particle System for Delivering Respiratory Syncytial Virus Prefusion Protein
用于输送呼吸道合胞病毒预融合蛋白的自我辅助颗粒系统的优化
- 批准号:
10666079 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 45.28万 - 项目类别:
Protein tyrosine phosphatase non-receptor 14 in vascular stability and remodeling
蛋白酪氨酸磷酸酶非受体 14 在血管稳定性和重塑中的作用
- 批准号:
10660507 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 45.28万 - 项目类别:
Brain fluid clearance and misfolded protein dynamics following traumatic brain injury
创伤性脑损伤后脑液清除和错误折叠蛋白质动力学
- 批准号:
10740569 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 45.28万 - 项目类别:
Regulation of tissue-resident helper type 2 T cells by fatty acid transport protein 4 (FATP4)
脂肪酸转运蛋白 4 (FATP4) 对组织驻留辅助型 2 T 细胞的调节
- 批准号:
10677098 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 45.28万 - 项目类别:
Defining HIV Env protein expression in latently infected cells
定义潜伏感染细胞中的 HIV 包膜蛋白表达
- 批准号:
10762524 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 45.28万 - 项目类别:
Molecular mechanisms of membrane protein homeostasis at the Golgi
高尔基体膜蛋白稳态的分子机制
- 批准号:
10713404 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 45.28万 - 项目类别:
High-Throughput Screening for the Discovery of Protein-Binding Fragments
用于发现蛋白质结合片段的高通量筛选
- 批准号:
10759032 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 45.28万 - 项目类别:
Unfolded Protein Response Activation as a Determinant of the Host Response to M. tuberculosis
未折叠蛋白反应激活是宿主对结核分枝杆菌反应的决定因素
- 批准号:
10679815 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 45.28万 - 项目类别:
The role of surfactant protein-A genetic variant and sex in pathogenesis of neonatal respiratory syncytial virus infection
表面活性蛋白A基因变异和性别在新生儿呼吸道合胞病毒感染发病机制中的作用
- 批准号:
10723170 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 45.28万 - 项目类别:
Multilineage DAmFRET to investigate AD/ADRD protein phase behavior in neural tissue models
多谱系 DAmFRET 研究神经组织模型中 AD/ADRD 蛋白相行为
- 批准号:
10583428 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 45.28万 - 项目类别: