High-performance NMR combining β-detection and hyperpolarization for G-Quadruplex structure and dynamics studies
High-performance NMR combining β-detection and hyperpolarization for G-Quadruplex structure and dynamics studies
批准号:
441102113
负责人:
Dr. Beatrice Karg
金额:
$0.0万
依托单位国家:
德国
项目类别:
Research Fellowships
财政年份:
2020
资助国家:
德国
项目状态:
已结题
起止时间:
2019-12-31 至 2021-12-31
中文摘要
四重核酸(four - plex nucleic acids, G4)由于其生物学相关性和作为生物分子工具的整体适用性,近年来成为学术界关注的焦点。与众所周知的双螺旋DNA相比,这些结构由四个鸟苷核苷酸堆叠而成,排列成四联体,与中心的一价阳离子(如Na+或K+)协调。正是这个中心反离子将允许研究人员使用核磁共振(NMR)光谱研究g4折叠和动力学的一个新的和大多被忽视的视角。到目前为止,这种尝试受到金属离子核磁共振的广泛和低灵敏度的阻碍,导致在g4研究中选择1H核磁共振作为方法。在这个项目中,我们希望在碱基核磁共振中引入一种新方法,以推动该技术的检测极限。利用激光诱导金属核的超极化和β-探测不稳定核衰变的灵敏度可提高10个数量级,从而使我们在核磁共振光谱中对g -四重体有了独特的看法。此外,这项技术将使我们能够实时接近G4的折叠和动力学控制过程,这是迄今为止难以实现传统的核磁共振技术。
英文摘要
Due to their biological relevance and overall applicability as biomolecular tools, quadruplex nucleic acids (G4) have reached the academic spotlight in recent years. Compared to their well-known counterpart, double-helical DNA, these structures are comprised of stacks of four Guanosine-nucleotides arranged in a tetrad which are coordinated to a central monovalent cation such as Na+ or K+. It is this central counter-ion which will allow researchers a new and mostly neglected perspective on G4-folding and dynamics using Nuclear Magnetic Resonance (NMR) spectroscopy. Up until now such attempts are hampered by broad and low sensitivity of metal-ion NMR resonances resulting in 1H NMR as the method of choice in G4-studies. Within this project, we want to introduce a new approach in alkali-based NMR to push the technique’s detection limits. Using laser-induced hyperpolarization of metal nuclei and β-detection of nuclear decay of unstable nuclei sensitivity enhancements of up to 10 orders of magnitude can be achieved, thus enabling us a unique view on G-quadruplexes in NMR-spectroscopy. Furthermore this technique will allow us a real-time approach towards the folding of G4 and the dynamics governing the process which is so far difficult to achieve with conventional NMR techniques.
期刊论文(4)
专著(0)
科研奖励(0)
会议论文
DOI:
10.1002/cphc.202100806
发表时间:
2022-04
期刊:
Chemphyschem : a European journal of chemical physics and physical chemistry
影响因子:
--
作者:
[K. Dziubinska-Kühn;Marion Pupier;J. Matysik;Jasmine Viger‐Gravel;B. Karg;M. Kowalska]
通讯作者:
K. Dziubinska-Kühn;Marion Pupier;J. Matysik;Jasmine Viger‐Gravel;B. Karg;M. Kowalska
Simulations of electric field gradient fluctuations and dynamics around sodium ions in ionic liquids.
离子液体中钠离子周围电场梯度波动和动力学的模拟
DOI:
10.1063/5.0126693
发表时间:
2022
期刊:
The Journal of chemical physics
影响因子:
--
作者:
[Gimbal-Zofka, Dziubinska-Kühn, Kowalska, Wesolowski, Rumble]
通讯作者:
Rumble
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基于NMR研究磷脂酰肌醇磷酸酶SHIP2自抑制作用的分子机制
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批准号:22504159
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项目类别:青年科学基金项目(C类)
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资助金额:30.00万元
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批准年份:2025
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负责人:王梓
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依托单位:
分子筛催化甲醇转化中活性位动态变化机制的固体NMR研究
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批准号:22502216
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项目类别:青年科学基金项目(C类)
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资助金额:30.00万元
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批准年份:2025
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负责人:胡敏
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依托单位:
NMR研究尤文肉瘤相关融合基因EWS-FLI1 RNA的可变剪接调控机制
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批准号:22504158
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项目类别:青年科学基金项目(C类)
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资助金额:30.00万元
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批准年份:2025
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负责人:何小玲
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依托单位:
基于细胞原位固体NMR的糖转运蛋白BjSemiSWEET动态转运机制研究
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批准号:22577099
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项目类别:面上项目
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资助金额:50.00万元
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批准年份:2025
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负责人:谢华勇
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依托单位:
适用膜蛋白-配体复合物结构测定的1H和19F距离约束检测的固体NMR方法研究
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批准号:JCZRYB202500181
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项目类别:省市级项目
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资助金额:--
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批准年份:2025
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负责人:
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依托单位:
基于13C NMR的黄土高原半干旱区土壤有机碳稳定性对长期保护性耕作的响应机制
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批准号:32572472
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项目类别:面上项目
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资助金额:50.00万元
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批准年份:2025
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负责人:李玲玲
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依托单位:
新颖高灵敏F-19 NMR光化学诱导动态核极化技术开发与活细胞应用探索
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批准号:22574165
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项目类别:面上项目
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资助金额:50.00万元
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批准年份:2025
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负责人:柴兆斐
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依托单位:
新型Hoogsteen核酸链置换反应重启G四链体过氧化物酶活性的NMR研究
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批准号:32571393
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项目类别:面上项目
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资助金额:51.00万元
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批准年份:2025
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负责人:张钠
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依托单位:
低旋磁比固体MAS NMR信号检测关键技术与方法的研究
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批准号:22574167
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项目类别:面上项目
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资助金额:50.00万元
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批准年份:2025
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负责人:张志
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依托单位:
双金属改性分子筛催化甲烷选择性氧化反应的固体NMR研究
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批准号:22572201
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项目类别:面上项目
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资助金额:50.00万元
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批准年份:2025
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负责人:郝全果
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依托单位: