Folding and dynamics of protein chimeras build from two different folds
由两种不同折叠构建的蛋白质嵌合体的折叠和动力学
基本信息
- 批准号:445695864
- 负责人:
- 金额:--
- 依托单位:
- 依托单位国家:德国
- 项目类别:Research Grants
- 财政年份:
- 资助国家:德国
- 起止时间:
- 项目状态:未结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
Recombination of protein fragments is a plausible mechanism for the emergence of novel protein folds and the diversification of existing ones. Does Nature select fragments for propagation that minimize misfolding and aggregation in the progeny protein? Also, is the stability and folding of the new protein an equal or asymmetric "sum of parts" or is it independent of the parent proteins? Any fragment specific information encoded during recombination to minimize unproductive pathways in protein folding would likely be lost to mutational drift. However, the study of the folding mechanism and conformational dynamics of synthetic proteins obtained by chimeric fusion of existing fragments could provide clues to how Nature selects against misfolding and aggregation. In this context, we study the folding and dynamics of chimeric proteins created by fusion of subdomain-sized protein fragments. One such chimera is CheYHisF, which was generated from the chemotactic response regulator protein CheY of the flavodoxin-like fold and the histidine biosynthetic pathway protein HisF of the TIM- or (ba)8-barrel fold. CheYHisF unfolds reversibly in guanidinium chloride (GdmCl) via an equilibrium intermediate. Interestingly, this intermediate is not populated when the chimera is denatured in urea. Studying the dynamics of the chimera by backbone amide relaxation measured in the native state via Nuclear Magnetic Resonance spectroscopy identified a single residue as being highly dynamic on the millisecond time scale. This residue is present at the interface of the CheY and HisF fragments and its mutation significantly changed the stability of the native state and the equilibrium intermediate. Here we aim to rationalize the effect of mutations on the stability and folding with respect to redistribution of the hydrophobic clusters inherited in the chimera from its parent proteins. Furthermore, we will study two more related chimeras of CheYHisF probing their conformational dynamics on multiple timescales using NMR spectroscopy to determine location of high flexibility and then employ design rules to improve interfacial packing. We will also study the folding pathways of the three synthetic chimeras and compare it to the parent proteins to reveal similarities and differences among these and extant homologues and to learn about rules for successful recombination of fragments.
蛋白质片段的重组是出现新的蛋白质折叠和现有蛋白质折叠多样化的一种可能的机制。大自然是否选择将后代蛋白质的错误折叠和聚集降至最低的片段进行繁殖?另外,新蛋白质的稳定性和折叠是相等的还是不对称的“部分之和”,或者它独立于亲本蛋白质?在重组过程中编码的任何片段特异性信息都可能会丢失,从而将蛋白质折叠中的无效路径减少到突变漂移。然而,对通过嵌合现有片段获得的合成蛋白质的折叠机制和构象动力学的研究可以为自然界如何选择防止错误折叠和聚集提供线索。在此背景下,我们研究了亚域大小的蛋白质片段融合所产生的嵌合蛋白质的折叠和动力学。其中一个嵌合体是CheYHisF,它是由黄毒素样折叠的趋化反应调节蛋白Chey和Tim-or(Ba)8桶折叠的组氨酸生物合成途径蛋白HISF产生的。CheYHisF在氯化胍(GdmCl)中通过平衡中间体可逆展开。有趣的是,当嵌合体在尿素中变性时,这种中间体不会被填充。通过核磁共振光谱研究嵌合体在天然状态下测量的主链酰胺松弛的动力学,发现单个残基在毫秒时间尺度上是高度动态的。这种残基存在于Chey和HISF片段的交界处,它的突变显著改变了自然态和平衡中间体的稳定性。在这里,我们的目的是使突变对嵌合体中从其亲本蛋白继承的疏水簇的重新分布的稳定性和折叠的影响合理化。此外,我们还将研究另外两个相关的CheYHisF嵌合体,利用核磁共振光谱探测它们在多个时间尺度上的构象动力学,以确定高柔性的位置,然后使用设计规则来改进界面填充。我们还将研究三个合成嵌合体的折叠路径,并将其与亲本蛋白质进行比较,以揭示这些同源物和现有同源物之间的异同,并了解成功重组片段的规则。
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 }}
Professorin Dr. Birte Höcker其他文献
Professorin Dr. Birte Höcker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('Professorin Dr. Birte Höcker', 18)}}的其他基金
Development and application of computational tools for the design of ligand bindingin proteins
配体结合蛋白设计计算工具的开发和应用
- 批准号:
177832239 - 财政年份:2010
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Research Grants
Evolutionäre Verwandtschaft zweier elementarer Protein-Faltungen: die (betaalpha)8-barrel und die (betaalpha)5- flavodoxin-ähnliche Faltung
两种基本蛋白质折叠的进化关系:(βα)8-桶状折叠和(βα)5-黄素氧还蛋白样折叠
- 批准号:
41918512 - 财政年份:2007
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Research Grants
相似国自然基金
发展基因编码的荧光探针揭示趋化因子CXCL10的时空动态及其调控机制
- 批准号:32371150
- 批准年份:2023
- 资助金额:50.00 万元
- 项目类别:面上项目
β-arrestin2- MFN2-Mitochondrial Dynamics轴调控星形胶质细胞功能对抑郁症进程的影响及机制研究
- 批准号:n/a
- 批准年份:2023
- 资助金额:0.0 万元
- 项目类别:省市级项目
钱江潮汐影响下越江盾构开挖面动态泥膜形成机理及压力控制技术研究
- 批准号:LY21E080004
- 批准年份:2020
- 资助金额:0.0 万元
- 项目类别:省市级项目
磁性薄膜和磁性纳米结构中的自旋动力学研究
- 批准号:11174131
- 批准年份:2011
- 资助金额:60.0 万元
- 项目类别:面上项目
星系结构基本单元星团的研究
- 批准号:11043006
- 批准年份:2010
- 资助金额:10.0 万元
- 项目类别:专项基金项目
星系恒星与气体的动力学演化
- 批准号:11073025
- 批准年份:2010
- 资助金额:30.0 万元
- 项目类别:面上项目
在我们的门前发掘化石——利用中国即将开展的巡天来研究银河系的演化
- 批准号:11043005
- 批准年份:2010
- 资助金额:10.0 万元
- 项目类别:专项基金项目
物体运动对流场扰动的数学模型研究
- 批准号:51072241
- 批准年份:2010
- 资助金额:10.0 万元
- 项目类别:专项基金项目
弦场论及Tachyon动力学
- 批准号:10705008
- 批准年份:2007
- 资助金额:15.0 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
微分遍历理论和廖山涛的一些方法的应用
- 批准号:10671006
- 批准年份:2006
- 资助金额:21.0 万元
- 项目类别:面上项目
相似海外基金
Conference: 2024 Protein Folding Dynamics Gordon Research Seminar
会议:2024年蛋白质折叠动力学戈登研究研讨会
- 批准号:
2406203 - 财政年份:2024
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Standard Grant
Topics in Protein and RNA Folding and Dynamics
蛋白质和 RNA 折叠和动力学主题
- 批准号:
2320256 - 财政年份:2023
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Standard Grant
Dissecting the Rate Theory for Protein Folding Dynamics via Advanced Single-Molecule Fluorescence Experiments
通过先进的单分子荧光实验剖析蛋白质折叠动力学的速率理论
- 批准号:
2112710 - 财政年份:2021
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Continuing Grant
Single-molecule Measurements of Membrane-protein Folding and Ligand-Interaction Energetics in Bacteriorhodopsin and the Diabetes-insipidus-involved Vasopressin Receptor 2
细菌视紫红质和尿崩症相关加压素受体 2 中膜蛋白折叠和配体相互作用能量的单分子测量
- 批准号:
10356067 - 财政年份:2021
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Single-molecule Measurements of Membrane-protein Folding and Ligand-Interaction Energetics in Bacteriorhodopsin and the Diabetes-insipidus-involved Vasopressin Receptor 2
细菌视紫红质和尿崩症相关加压素受体 2 中膜蛋白折叠和配体相互作用能量的单分子测量
- 批准号:
10837664 - 财政年份:2021
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Conference: 2022 Protein Folding Dynamics Gordon Research Seminar
会议:2022年蛋白质折叠动力学戈登研究研讨会
- 批准号:
2138982 - 财政年份:2021
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Standard Grant
Title: Conformational dynamics and protein folding/misfolding of alpha1-antitrypsin studied by state-of-the-art tandem ion mobility mass spectrometry
标题:通过最先进的串联离子淌度质谱法研究 α1-抗胰蛋白酶的构象动力学和蛋白质折叠/错误折叠
- 批准号:
2414124 - 财政年份:2020
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Studentship
Exploring Electronic Polarization in Biomolecular Folding and Interactions
探索生物分子折叠和相互作用中的电子极化
- 批准号:
10701042 - 财政年份:2019
- 资助金额:
-- - 项目类别: