PARTICIPATION OF METALS IN THE F1-ATPASE MECHANISM

金属参与 F1-ATP 酶机制

基本信息

  • 批准号:
    6018977
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 18.76万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    1996
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    1996-08-01 至 2001-03-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

DESCRIPTION: The F1F0-ATP synthase harnesses the energy obtained by oxidation of metabolites to provide energy for most all vital organ and tissue systems. Damage to the genes that code for the F1F0 ATP synthase as a result of aging or via free radicals are associated with neurologic muscle weakness, ataxia, and retinitis pigmentosa. Increased levels of damage have been found in patients with Parkinson's disease and cardiomyopathies. ATP can serve as the energy currency for a cell because the F1F0 ATP synthase maintains the ratio of ATP to ADP/phosphate away from equilibrium. Since the catalytic sites of this enzyme rapidly interconvert ATP with ADP/phosphate such that the equilibrium constant of the bound substrates and products is approximately unity, the mechanism whereby the enzyme selectively releases ATP to maintain the nonequilibrium condition remains a major unanswered question. Our studies with VO+2 to probe the metal binding sites of the F1-ATPase have opened a fertile new avenue of inquiry into the mechanism of this important enzyme. These studies indicated the ligands change during catalysis. These results led us to the view that, by following the sequence in which ligands are inserted and displaced from the catalytic metal center, we can unravel the mechanism that enables the enzyme to release ATP selectively over ADP, even against a concentration gradient. First, specific groups that serve as metal-ligands at the catalytic site will be identified by observing diagnostic changes in the CW-EPR and/or ESEEM spectra of the metal VO+2 bound to the enzyme that has been altered using site-directed mutagenesis. Changes observed by EPR in the mutant enzyme will be anticipated by direct comparison to VO+2-model complexes of known crystallographic structure that contain ligands comparable to either wild type or mutant enzyme. Second, the effects of the differences in the ability of the mutant enzymes to bind the metal-nucleotide complexes will be compared to their catalytic activity. Third, the ability of the mutant enzymes to interconvert between two forms of the catalytic site that contain the metal-nucleotide complex will allow us to determine the importance of each amino acid in the ability to make this switch. By relating the structural information from our EPR studies of the mutants to the crystal structure of the enzyme, we will measure the ability of the enzyme to insert and displace metal ligands, and we will thereby elucidate the relationship between changes in the metal ligation and the enzymatic mechanism.
描述:F1F0-ATP合成酶利用通过 代谢产物的氧化为几乎所有的重要器官提供能量 组织系统。对编码F1F0 ATP合成酶的基因的损伤 衰老的结果或通过自由基与神经肌肉有关 虚弱、共济失调和视网膜色素变性。损害程度的增加已经 在帕金森氏症和心肌病患者中被发现。ATP 可以作为细胞的能量货币,因为F1F0 ATP合成酶 保持ATP与ADP/磷酸盐的比率远离平衡。自.以来 这种酶的催化部位能迅速地将三磷酸腺苷与 ADP/磷酸盐使结合底物的平衡常数和 产物大致是统一的,酶由此产生的机制 选择性地释放三磷酸腺苷以维持非平衡状态 重大悬而未决的问题。我们用VO+2探索金属结合的研究 F1-ATPase的网站开辟了一条肥沃的新途径来调查 这种重要酶的作用机制。这些研究表明,这些配体 在催化过程中发生变化。这些结果使我们得出这样的观点,即 按照配体插入和移位的顺序 催化金属中心,我们可以解开使酶 通过ADP选择性地释放ATP,即使在浓度梯度的情况下也是如此。 首先,在催化部位充当金属配体的特定基团 将通过观察CW-EPR和/或 金属VO+2与酶结合后的ESEEM光谱 使用定点突变。EPR在突变体中观察到的变化 通过直接与VO+2模型络合物进行比较,可以预见酶的存在。 含有可与以下任一种配体相媲美的配体的已知晶体结构 野生型或突变酶。第二,中美关系差异的影响 突变酶结合金属-核苷酸复合体的能力将是 与它们的催化活性相比。第三,突变体的能力 在两种形式的催化部位之间相互转换的酶,其中包含 金属-核苷酸复合体将使我们能够确定 每一种氨基酸都有能力进行这种转换。通过将 从我们的EPR研究到晶体的突变体的结构信息 酶的结构,我们将测量酶的插入能力 并取代金属配体,因此我们将阐明这种关系 在金属连接和酶机制的变化之间。

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 }}

WAYNE D FRASCH其他文献

WAYNE D FRASCH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('WAYNE D FRASCH', 18)}}的其他基金

Fo Motor Mechanisms that Power FoF1 ATP Synthesis
为 FoF1 ATP 合成提供动力的 Fo 电机机制
  • 批准号:
    8640195
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    $ 18.76万
  • 项目类别:
Fo Motor Mechanisms that Power FoF1 ATP Synthesis
为 FoF1 ATP 合成提供动力的 Fo 电机机制
  • 批准号:
    8086570
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    $ 18.76万
  • 项目类别:
Fo Motor Mechanisms that Power FoF1 ATP Synthesis
为 FoF1 ATP 合成提供动力的 Fo 电机机制
  • 批准号:
    8448316
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    $ 18.76万
  • 项目类别:
Fo Motor Mechanisms that Power FoF1 ATP Synthesis
为 FoF1 ATP 合成提供动力的 Fo 电机机制
  • 批准号:
    8248706
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    $ 18.76万
  • 项目类别:
F1-ATPase Chemical-Mechanical Coupling Mechanisms
F1-ATP酶化学机械耦合机制
  • 批准号:
    8005216
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    $ 18.76万
  • 项目类别:
F1-ATPase Chemical-Mechanical Coupling Mechanisms
F1-ATP酶化学机械耦合机制
  • 批准号:
    7154780
  • 财政年份:
    1996
  • 资助金额:
    $ 18.76万
  • 项目类别:
F1 ATPASE Chemical Mechanical Coupling Mechanisms
F1 ATP酶化学机械耦合机制
  • 批准号:
    6519558
  • 财政年份:
    1996
  • 资助金额:
    $ 18.76万
  • 项目类别:
F1 ATPASE Chemical Mechanical Coupling Mechanisms
F1 ATP酶化学机械耦合机制
  • 批准号:
    6728206
  • 财政年份:
    1996
  • 资助金额:
    $ 18.76万
  • 项目类别:
F1-ATPase Chemical-Mechanical Coupling Mechanisms
F1-ATP酶化学机械耦合机制
  • 批准号:
    7049224
  • 财政年份:
    1996
  • 资助金额:
    $ 18.76万
  • 项目类别:
PARTICIPATION OF METALS IN THE F1-ATPASE MECHANISM
金属参与 F1-ATP 酶机制
  • 批准号:
    2459508
  • 财政年份:
    1996
  • 资助金额:
    $ 18.76万
  • 项目类别:

相似海外基金

Collaborative Research: Beyond the Single-Atom Paradigm: A Priori Design of Dual-Atom Alloy Active Sites for Efficient and Selective Chemical Conversions
合作研究:超越单原子范式:双原子合金活性位点的先验设计,用于高效和选择性化学转化
  • 批准号:
    2334970
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 18.76万
  • 项目类别:
    Standard Grant
NSF-BSF: Towards a Molecular Understanding of Dynamic Active Sites in Advanced Alkaline Water Oxidation Catalysts
NSF-BSF:高级碱性水氧化催化剂动态活性位点的分子理解
  • 批准号:
    2400195
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 18.76万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: Beyond the Single-Atom Paradigm: A Priori Design of Dual-Atom Alloy Active Sites for Efficient and Selective Chemical Conversions
合作研究:超越单原子范式:双原子合金活性位点的先验设计,用于高效和选择性化学转化
  • 批准号:
    2334969
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 18.76万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Mechanochemical synthesis of nanocarbon and design of active sites for oxygen reducton/evolution reactions
纳米碳的机械化学合成和氧还原/演化反应活性位点的设计
  • 批准号:
    23K04919
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 18.76万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Creation of porous inorganic frameworks with controlled structure of metal active sites by the building block method.
通过积木法创建具有金属活性位点受控结构的多孔无机框架。
  • 批准号:
    22KJ2957
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 18.76万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
Catalysis of Juxaposed Active Sites Created in Nanospaces and Their Applications
纳米空间中并置活性位点的催化及其应用
  • 批准号:
    23K04494
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 18.76万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Generation of carbon active sites by modifying the oxygen containing functional groups and structures of carbons for utilizing to various catalytic reactions.
通过修饰碳的含氧官能团和结构来产生碳活性位点,用于各种催化反应。
  • 批准号:
    23K13831
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 18.76万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
CAREER: CAS: Understanding the Chemistry of Palladium and Silyl Compounds to Design Catalyst Active Sites
职业:CAS:了解钯和甲硅烷基化合物的化学性质以设计催化剂活性位点
  • 批准号:
    2238379
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 18.76万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
CAS: Collaborative Research: Tailoring the Distribution of Transient vs. Dynamic Active Sites in Solid-Acid Catalysts and Their Impacts on Chemical Conversions
CAS:合作研究:定制固体酸催化剂中瞬时活性位点与动态活性位点的分布及其对化学转化的影响
  • 批准号:
    2154399
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 18.76万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Engineering of Active Sites in Heterogeneous Catalysts for Sustainable Chemical and Fuel Production.
用于可持续化学和燃料生产的多相催化剂活性位点工程。
  • 批准号:
    RGPIN-2019-06633
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 18.76万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了