Evolution-inspired engineering of non-ribosomal peptide synthetase assembly lines to create novel bioactive scaffolds

受进化启发的非核糖体肽合成酶装配线工程,以创建新型生物活性支架

基本信息

  • 批准号:
    BB/X010619/1
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 47.46万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    英国
  • 项目类别:
    Fellowship
  • 财政年份:
    2023
  • 资助国家:
    英国
  • 起止时间:
    2023 至 无数据
  • 项目状态:
    未结题

项目摘要

Microorganisms and plants supply the world with a considerable number of bioactive compounds used in medicine and agriculture. Small changes in the structure of these compounds can influence their efficacy as antibiotics and anti-cancer agents (used in hospitals to treat serious diseases), and pesticides (used in agriculture to protect crops).Many of these biologically active compounds are produced in bacteria by large multi-enzyme systems known as non-ribosomal peptide synthetases (NRPSs), that work as an assembly line to create the final product. These assembly lines are encoded in bacterial genomes by sets of genes known as biosynthetic gene clusters (BGCs). By removing, duplicating, or substituting different sections of the BGCs encoding these assembly lines, bacteria can modify the final product.My project aims to exploit publicly available bacterial genome sequence data to identify natural examples of these BGC variations in Pseudomonas bacteria using bioinformatics techniques and catalogue these variants. We can use this data to see the exact positions employed by Nature to modify the BGCs and apply these rules to make novel alterations while not disrupting the overall function of the assembly line. The BGC responsible for making the natural product called orfamide A will be captured and subsequently modified through the removal, duplication, or substitution of different sections. Initially, I will re-create examples of known BGCs to trial the modification strategy, but I will later apply this technique to create novel BGC variants and new natural products. This synthetic biology approach to creating BGC variants will bypass the need to acquire bacterial strains from difficult to access sources and lead to the creation of novel scaffolds. The natural product variants resulting from this approach will be tested for antimicrobial, anti-cancer, and biopesticidal properties.The outcomes of this project will accelerate the rational design and bioengineering of NRPS systems enabling novel compounds with beneficial properties for clinical, industrial, and agricultural to be created.
微生物和植物为世界提供了大量用于医药和农业的生物活性化合物。这些化合物结构的微小变化可以影响其作为抗生素和抗癌剂(在医院中用于治疗严重疾病)以及杀虫剂(在农业中用于保护作物)的功效。这些生物活性化合物中的许多都是在细菌中由被称为非核糖体肽合成酶(NRPSs)的大型多酶系统产生的,该系统就像生产线一样生产最终产品。这些装配线是由一组被称为生物合成基因簇(bgc)的基因在细菌基因组中编码的。通过移除、复制或替换编码这些装配线的bgc的不同部分,细菌可以修改最终产品。我的项目旨在利用公开可用的细菌基因组序列数据,利用生物信息学技术识别假单胞菌中这些BGC变异的自然例子,并对这些变异进行编目。我们可以使用这些数据来查看大自然使用的精确位置来修改bgc,并应用这些规则来进行新的改变,同时不破坏装配线的整体功能。负责制造称为orfamide A的天然产物的BGC将被捕获并随后通过去除,复制或替代不同部分进行修饰。最初,我将重新创建已知BGC的示例来试验修改策略,但稍后我将应用此技术来创建新的BGC变体和新的天然产物。这种合成生物学方法创造BGC变体将绕过从难以获得的来源获取细菌菌株的需要,并导致创造新的支架。由这种方法产生的天然产品变体将用于抗菌、抗癌和生物农药特性的测试。该项目的成果将加速NRPS系统的合理设计和生物工程,从而创造出具有临床、工业和农业有益特性的新化合物。

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 }}

Alex Mullins其他文献

Alex Mullins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 }}

相似国自然基金

多层次纳米叠层块体复合材料的仿生设计、制备及宽温域增韧研究
  • 批准号:
    51973054
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    60.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

A biologically-inspired, interactive digital device to introduce K12 students to computational neuroscience
一种受生物学启发的交互式数字设备,可向 K12 学生介绍计算神经科学
  • 批准号:
    10706026
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 47.46万
  • 项目类别:
Sugar-coating our way to genetically modified mesenchymal stem cells: Glycocalyx-inspired cell culture substrates that prime mesenchymal stem cells for polycation-mediated pDNA delivery.
糖衣我们的转基因间充质干细胞之路:糖萼启发的细胞培养基质为间充质干细胞提供聚阳离子介导的 pDNA 传递。
  • 批准号:
    10647120
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 47.46万
  • 项目类别:
Phage-inspired engineering and evolution
噬菌体启发的工程和进化
  • 批准号:
    10552294
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 47.46万
  • 项目类别:
Mechanism-inspired Strategies to Prevent Pathogenic Late Na Current in Cardiac Arrhythmias
预防心律失常致病性晚钠电流的机制启发策略
  • 批准号:
    10587033
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 47.46万
  • 项目类别:
Synthesis of Biologically Active Terpenoids
生物活性萜类化合物的合成
  • 批准号:
    10587602
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 47.46万
  • 项目类别:
Bio-inspired photonics and surface engineering for sustainable energy materials
用于可持续能源材料的仿生光子学和表面工程
  • 批准号:
    2858904
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 47.46万
  • 项目类别:
    Studentship
A Bio-inspired Latent TGF-beta Conjugated Scaffold for Patient-specific Cartilage Regeneration
用于患者特异性软骨再生的仿生潜在 TGF-β 共轭支架
  • 批准号:
    10366994
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 47.46万
  • 项目类别:
Lignin engineering inspired by Nature
受自然启发的木质素工程
  • 批准号:
    568408-2022
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 47.46万
  • 项目类别:
    Postdoctoral Fellowships
Equipment Supplement to R35GM146987: Purchase of LC-MS system for high throughput isolation of bioactive natural products
R35GM146987 的设备补充:购买 LC-MS 系统,用于高通量分离生物活性天然产物
  • 批准号:
    10798569
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 47.46万
  • 项目类别:
Computational Engineering of Bio-inspired Hierarchical Surfaces and Multi-functional Materials based on the Plywood Architecture
基于胶合板结构的仿生分层表面和多功能材料的计算工程
  • 批准号:
    RGPIN-2019-03910
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 47.46万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了