Improvement of the NMR structural quality for RNA and DNA
提高 RNA 和 DNA 的 NMR 结构质量
基本信息
- 批准号:537258662
- 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
Nuclear Magnetic Resonance spectroscopy (NMR) is very important for the characterization of DNA and RNA, encompassing a variety of methods that offer essential insight on the structure, function, interactions and conformational dynamics of these biomolecules. Despite the eminent contribution of NMR in this field, some essential tools and approaches (which are routinely available for proteins) are still missing for nucleic acids and require further development or fine-tuning. Notably, the parametrization of forcefields used for the structure determinations of nucleic acids still lacks behind. Advancing the development in this area is therefore indispensable to elucidate more accurate and high-quality well resolved NMR structures. Such approach requires verification with well characterized RNA and DNA reference systems. Our objective is to improve the currently established methods and protocols and provide high quality data to optimize the forcefield parametrization. In this respect, we already elucidated the structure of two RNA hairpin model systems (the tetraloops UUCG and CUUG) using a wealth of structural data and incorporated optimized potentials for refinement in water. The UUCG structure is currently considered to be the gold standard for forcefield optimizations and assessment by cross-validation with other methods and empirical data. We currently investigate the structure and dynamics of additional tetraloops (GCAA, GAAG). Moreover, we provide additional suitable model targets from our current extensive investigations of elements from the genome of RNA viruses (Covid-19 and West Nile Virus) and other small DNA and RNA motifs and repeats. In our endeavor to describe the ensemble characteristic of RNA structures realistically, we studied the CUUG tetraloop system, which turned out to feature substantial dynamics despite its high thermal stability. Thus, we have recently combined NMR with molecular dynamic simulations to probe the underlying conformational landscape and provide suitable structural ensembles. In this application, we will include larger RNA and DNA molecules, G-Quadruplexes, and RNA/DNA triplexes. For their structure determination, we will gather additional global, long-range structural, orientational and dynamic restraint data and utilize 3D structure prediction and homology modeling for evaluation of the nucleic acid forcefield and improvement of tools and protocols. Moreover, we aim to include the most important and occurring RNA and DNA modifications as well as several ions and plan to employ and develop approaches for the structure calculation of conformational ensembles. These new and improved parameters and methods will be made available for the structural NMR community in established software and through implementation in our existing web-portal service for NMR structure determination. In addition, we will publish the results in suitable open source databases, journals and platforms.
核磁共振光谱(NMR)对于DNA和RNA的表征非常重要,它包含了各种方法,可以提供对这些生物分子的结构,功能,相互作用和构象动力学的基本见解。尽管核磁共振在这一领域的杰出贡献,一些基本的工具和方法(通常可用于蛋白质)仍然缺乏核酸,需要进一步的发展或微调。值得注意的是,用于核酸结构测定的力场参数化仍然缺乏。因此,推进这一领域的发展是必不可少的,以阐明更准确和高质量的良好分辨NMR结构。这种方法需要用充分表征的RNA和DNA参考系统进行验证。我们的目标是改进目前建立的方法和协议,并提供高质量的数据,以优化力场参数化。在这方面,我们已经阐明了两个RNA发夹模型系统(四环UUCG和CUUG)的结构,使用了丰富的结构数据,并纳入优化的潜力,在水中细化。UUCG结构目前被认为是力场优化和评估的黄金标准,通过与其他方法和经验数据的交叉验证。我们目前正在研究额外的四环(GCAA,GAAG)的结构和动力学。此外,我们从我们目前对RNA病毒(Covid-19和西尼罗河病毒)基因组元件以及其他小DNA和RNA基序和重复序列的广泛研究中提供了额外的合适模型靶标。在我们的奋进来描述合奏的RNA结构的特点,现实的,我们研究了CUUG四环系统,它原来的特点是大量的动力学,尽管它的高热稳定性。因此,我们最近结合NMR与分子动力学模拟,以探测潜在的构象景观,并提供合适的结构合奏。在本申请中,我们将包括较大的RNA和DNA分子,G-四链体和RNA/DNA三链体。对于它们的结构测定,我们将收集额外的全球,远程结构,方向和动态约束数据,并利用3D结构预测和同源建模来评估核酸力场并改进工具和方案。此外,我们的目标是包括最重要的和发生的RNA和DNA的修改,以及几个离子和计划采用和开发的构象合奏的结构计算的方法。这些新的和改进的参数和方法将在已建立的软件中提供给结构NMR社区,并通过在我们现有的NMR结构测定门户网站服务中实施。此外,我们将在合适的开源数据库、期刊和平台上发布结果。
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 }}
Professor Dr. Harald Schwalbe其他文献
Professor Dr. Harald Schwalbe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('Professor Dr. Harald Schwalbe', 18)}}的其他基金
Structure, dynamics and kinetics of folding of G-quadruplex nucleic acids
G-四链体核酸折叠的结构、动力学和动力学
- 批准号:
392117191 - 财政年份:2017
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Research Grants
Effects of glycosylation on protein structure, function and dynamics
糖基化对蛋白质结构、功能和动力学的影响
- 批准号:
347211955 - 财政年份:2017
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Research Units
Dynamic basis of the molecular mechanism of nucleotide secondary messengers-sensing riboswitches by NMR spectroscopy
核磁共振波谱研究核苷酸第二信使-传感核糖开关分子机制的动态基础
- 批准号:
314774469 - 财政年份:2016
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Priority Programmes
Elucidation of the mechanism of aggregation of disease-associated single point mutants of the murine prion protein on the basis of time-resolved 2D NMR spectroscopy in combination with complementary kinetic methods
基于时间分辨二维核磁共振波谱并结合补充动力学方法阐明与疾病相关的鼠朊病毒蛋白单点突变体的聚集机制
- 批准号:
169270524 - 财政年份:2010
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Research Grants
Strukturelle Charakterisierung der human accelerated region 1 RNA vonMensch und Schimpansen
人类和黑猩猩加速区 1 RNA 的结构表征
- 批准号:
151328194 - 财政年份:2009
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Research Grants
NMR Investigation of the Regulation of Gene Expression by RNA Thermometers
RNA 温度计对基因表达调控的 NMR 研究
- 批准号:
40116492 - 财政年份:2007
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Priority Programmes
Nanoseond Ultra-Rapid Freeze Quenching for Time-resolved Structural Biology
用于时间分辨结构生物学的纳秒超快速冷冻淬火
- 批准号:
451906961 - 财政年份:
- 资助金额:
-- - 项目类别:
New Instrumentation for Research
SARS-CoV-2-RNA: Understanding the RNA architecture of SARS-CoV-2
SARS-CoV-2 RNA:了解 SARS-CoV-2 的 RNA 结构
- 批准号:
495006306 - 财政年份:
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Research Grants
NMR and biophysical characterization of structure and dynamics of µ-proteins and their complexes.
μ-蛋白质及其复合物的结构和动力学的核磁共振和生物物理表征。
- 批准号:
379644268 - 财政年份:
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Priority Programmes
Effects of glycosylation on protein structure, function and dynamics
糖基化对蛋白质结构、功能和动力学的影响
- 批准号:
445098147 - 财政年份:
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Research Units
相似国自然基金
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
- 批准号:JCZRYB202500181
- 批准年份:2025
- 资助金额:0.0 万元
- 项目类别:省市级项目
NMR-CRISPR体系的构建及在肝癌ctDNA及miRNA联合检测中的应
用
- 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
基于 NMR 指纹特征图谱与代谢组学结合模式追踪土家药
血筒果实中抗类风湿关节炎的效应物质
- 批准号:2024JJ6347
- 批准年份:2024
- 资助金额:0.0 万元
- 项目类别:省市级项目
基于ResNet-CNN和2D1H.13C HSQC NMR技术的多基原藏药'阿布卡'品质整合评控体系构建
- 批准号:
- 批准年份:2024
- 资助金额:0 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
基于微流控-μNMR平台的一滴血检测技术在糖尿病免疫表型分析中的应用研究
- 批准号:
- 批准年份:2024
- 资助金额:15.0 万元
- 项目类别:省市级项目
NMR研究乳酸化TGIF1调控TGF-β/Smad信号转导通路的分子机制
- 批准号:22374155
- 批准年份:2023
- 资助金额:50 万元
- 项目类别:面上项目
基于In-cell NMR策略对“舟楫之剂”桔梗中引经药效物质的快速发现研究
- 批准号:82305053
- 批准年份:2023
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
基于“Geo-marker新概念—HPLC-MS-SPE-NMR联用技术—RONUS-HSQC新方法”研究中药道地性的物质基础——以川芎为例
- 批准号:82374152
- 批准年份:2023
- 资助金额:48 万元
- 项目类别:面上项目
锌基复合金属氧化物催化CO2加氢反应的固体NMR谱学研究
- 批准号:22372160
- 批准年份:2023
- 资助金额:50 万元
- 项目类别:面上项目
超极化增强的固体NMR方法及在分子筛催化不饱和醛选择性加氢反应中的应用研究
- 批准号:22372179
- 批准年份:2023
- 资助金额:50 万元
- 项目类别:面上项目
相似海外基金
Structural analysis of LLPS proteins in living human cells by in-cell NMR
通过细胞内 NMR 对活人细胞中的 LLPS 蛋白进行结构分析
- 批准号:
23H02416 - 财政年份:2023
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Ultra-low-temperature (6 K) static NMR-DNP for metalloproteins, proteins in cells, and materials
用于金属蛋白、细胞中蛋白质和材料的超低温 (6 K) 静态 NMR-DNP
- 批准号:
10546201 - 财政年份:2023
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Structural Studies of Proteins by Paramagnetic Solid-State NMR Spectroscopy
通过顺磁固态核磁共振波谱法研究蛋白质的结构
- 批准号:
2303862 - 财政年份:2023
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Standard Grant
NMR analyses of structural dynamics underlying kinase signal regulation via phosphorylation and dephosphorylation
通过磷酸化和去磷酸化进行激酶信号调节的结构动力学的 NMR 分析
- 批准号:
23H02619 - 财政年份:2023
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Structural Characterization of SARS-CoV-2 Genome Organization by NMR
通过 NMR 表征 SARS-CoV-2 基因组组织的结构
- 批准号:
2231099 - 财政年份:2023
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Continuing Grant
Revealing the Cell Wall Organization of Fungal Pathogens and Structural Responses to Antifungal Drugs Using Cellular Solid-State NMR
使用细胞固态核磁共振揭示真菌病原体的细胞壁组织和抗真菌药物的结构反应
- 批准号:
10566511 - 财政年份:2023
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Development of deuterium NMR method of paramagnetic solids for accurate structural analysis
开发顺磁性固体的氘核磁共振方法以进行精确的结构分析
- 批准号:
23K04673 - 财政年份:2023
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Structural Biology and Biophysics of Alpha-Synuclein Fibrils by Solid-State NMR
通过固态核磁共振研究 α-突触核蛋白原纤维的结构生物学和生物物理学
- 批准号:
10605819 - 财政年份:2023
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Acquisition of an 800 MHz NMR Spectrometer Console and Probes
采购 800 MHz NMR 波谱仪控制台和探头
- 批准号:
10632877 - 财政年份:2023
- 资助金额:
-- - 项目类别: