'Structure and function of the R-body, a piston-like nanomachine

“活塞式纳米机器 R 体的结构和功能

基本信息

  • 批准号:
    10166870
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 33.04万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2018
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2018-06-01 至 2023-05-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Project Summary R-bodies are self-assembling protein polymers from bacterial ensymbionts of 'killer' Paramecium strains that confer to the host the ability to kill competing strains. The tightly coiled sub-micron sized R-body undergoes a massive pH induced conformational change into elongated rods tens of microns long, generating forces sufficient to rupture biological membranes. Purified recombinant R-bodies can undergo many successive rounds of piston-like extension and contraction using only the chemical energy from pH change. These robust nanomachines have enormous potential for biotechnological and therapeutic applications. Their ability to behave as sensitive switches and to do work on biological structures can be adapted for many functions - they have, for example, been proposed as systems for phagosomal delivery of bioactive molecules in a way that would mimic their biological function. The ability to tune R-body behavior was recently demonstrated by a panel of point mutants that alter the triggering pH for extension. However, the lack of detailed molecular understanding of their assembly and the mechanism of the pH-sensitive piston-like extension are major roadblocks to developing R-bodies for novel applications. This proposal aims to determine the molecular architecture of R-bodies using a hybrid structural approach, and to measure their biophysical properties using optical trapping force measurements. Visualizing the three-dimensional structure of R-bodies in coiled and extended states will allow us to define the molecular mechanism of their piston-like behavior, laying the groundwork for tuning the structures to new functions.
项目摘要 R体是来自“杀手”草履虫菌株的细菌共生体的自组装蛋白质聚合物, 赋予宿主杀死竞争菌株的能力。紧密盘绕的亚微米大小的R体经历了 巨大的pH值引起构象变化,变成几十微米长的细长杆,产生力 足以使生物膜破裂纯化的重组R体可以经历许多连续的 一轮又一轮的活塞式伸展和收缩,仅仅利用pH值变化产生的化学能。这些健壮的 纳米机器在生物技术和治疗应用方面具有巨大的潜力。的能力 作为敏感的开关,并在生物结构上工作,可以适应许多功能-它们 已经被提出作为吞噬体递送生物活性分子的系统, 会模仿它们的生物功能。调节R体行为的能力最近被一个 一组改变延伸的触发pH的点突变体。然而,缺乏详细的分子 了解它们的组装和pH敏感活塞样延伸的机制是主要的 为新的应用开发R体的障碍。该建议旨在确定分子 结构的R-体,并测量其生物物理特性, 光学捕获力测量。在螺旋和螺旋中可视化R体的三维结构 扩展状态将使我们能够定义其活塞式行为的分子机制,奠定了 为调整结构以适应新功能奠定基础。

项目成果

期刊论文数量(2)
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 }}

Justin M Kollman其他文献

Justin M Kollman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('Justin M Kollman', 18)}}的其他基金

Structure and function of metabolic enzyme assemblies
代谢酶组装体的结构和功能
  • 批准号:
    10621612
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 33.04万
  • 项目类别:
Structural basis for differential regulation and selective inhibition of human CTP synthase 1
人CTP合酶1差异调节和选择性抑制的结构基础
  • 批准号:
    10393643
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 33.04万
  • 项目类别:
Administrative Supplement
行政补充
  • 批准号:
    10506086
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 33.04万
  • 项目类别:
Structural basis for differential regulation and selective inhibition of human CTP synthase 1
人CTP合酶1差异调节和选择性抑制的结构基础
  • 批准号:
    10598529
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 33.04万
  • 项目类别:
Structural basis for differential regulation and selective inhibition of human CTP synthase 1
人CTP合酶1差异调节和选择性抑制的结构基础
  • 批准号:
    10207218
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 33.04万
  • 项目类别:
Acquisition of a high resolution, high throughput cryo-electron microscope
购置高分辨率、高通量冷冻电子显微镜
  • 批准号:
    9273775
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 33.04万
  • 项目类别:
Structure and Function of Metabolic Filaments
代谢丝的结构和功能
  • 批准号:
    10370322
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    $ 33.04万
  • 项目类别:
Structure and Function of Metabolic Filaments
代谢丝的结构和功能
  • 批准号:
    10562658
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    $ 33.04万
  • 项目类别:
Structure and Function of Metabolic Filaments
代谢丝的结构和功能
  • 批准号:
    10725069
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    $ 33.04万
  • 项目类别:
Structure and Function of Metabolic Filaments
代谢丝的结构和功能
  • 批准号:
    10576292
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    $ 33.04万
  • 项目类别:

相似海外基金

CAREER: Efficient Algorithms for Modern Computer Architecture
职业:现代计算机架构的高效算法
  • 批准号:
    2339310
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 33.04万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
CAREER: Creating Tough, Sustainable Materials Using Fracture Size-Effects and Architecture
职业:利用断裂尺寸效应和架构创造坚韧、可持续的材料
  • 批准号:
    2339197
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 33.04万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Travel: Student Travel Support for the 51st International Symposium on Computer Architecture (ISCA)
旅行:第 51 届计算机体系结构国际研讨会 (ISCA) 的学生旅行支持
  • 批准号:
    2409279
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 33.04万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Understanding Architecture Hierarchy of Polymer Networks to Control Mechanical Responses
了解聚合物网络的架构层次结构以控制机械响应
  • 批准号:
    2419386
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 33.04万
  • 项目类别:
    Standard Grant
I-Corps: Highly Scalable Differential Power Processing Architecture
I-Corps:高度可扩展的差分电源处理架构
  • 批准号:
    2348571
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 33.04万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: Merging Human Creativity with Computational Intelligence for the Design of Next Generation Responsive Architecture
协作研究:将人类创造力与计算智能相结合,设计下一代响应式架构
  • 批准号:
    2329759
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 33.04万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Hardware-aware Network Architecture Search under ML Training workloads
ML 训练工作负载下的硬件感知网络架构搜索
  • 批准号:
    2904511
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 33.04万
  • 项目类别:
    Studentship
The architecture and evolution of host control in a microbial symbiosis
微生物共生中宿主控制的结构和进化
  • 批准号:
    BB/X014657/1
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 33.04万
  • 项目类别:
    Research Grant
RACCTURK: Rock-cut Architecture and Christian Communities in Turkey, from Antiquity to 1923
RACCTURK:土耳其的岩石建筑和基督教社区,从古代到 1923 年
  • 批准号:
    EP/Y028120/1
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 33.04万
  • 项目类别:
    Fellowship
NSF Convergence Accelerator Track M: Bio-Inspired Surface Design for High Performance Mechanical Tracking Solar Collection Skins in Architecture
NSF Convergence Accelerator Track M:建筑中高性能机械跟踪太阳能收集表皮的仿生表面设计
  • 批准号:
    2344424
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 33.04万
  • 项目类别:
    Standard Grant
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了