Protein/lipid interactions: Determinants of lipid interactions with membrane proteins investigated by machine learning, molecular simulations and mass

蛋白质/脂质相互作用:通过机器学习、分子模拟和质量研究脂质与膜蛋白相互作用的决定因素

基本信息

  • 批准号:
    2271160
  • 负责人:
  • 金额:
    --
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    英国
  • 项目类别:
    Studentship
  • 财政年份:
    2019
  • 资助国家:
    英国
  • 起止时间:
    2019 至 无数据
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Background: Despite a fast-growing number of data that demonstrate that interactions of membrane proteins with lipids regulate their function (e.g. cholesterol or PIPs regulates the function of signaling receptors), the molecular/chemical details of such interactions remain elusive. Molecular dynamics simulations (MDS) have become an established technique for predicting protein/lipid interactions but they are too computationally prohibitive. Additionally, it is often challenging to use lab-based methodologies to study protein/lipid interactions. These are major limitations that impede the research.Objectives: Our aim is to combine MDS and mass spectrometry with artificial intelligence (AI)/machine learning (ML) to create a new approach that will significantly accelerate the prediction processes for protein/lipid interactions. In this approach we will use MDS to identify structural motifs on proteins that interreact with specific lipids using a set of proteins for which their 3D structure is known; the AI methods can learn from such data and predict lipid binding sites for other similar proteins.Novelty and Timeliness:Given the large increase of 3D membrane protein structures (some in complex with lipids), this research is timely in utilizing the cutting-edge AI/ML technologies to identify structural motifs on membrane proteins that interact with specific lipid types. Experimental approach: The student will use known 3D protein structures from the PDB and molecular simulations to identify how regions of different membrane protein families interact with specific lipid types. Then, AI/ML approaches will be developed to learn the interactions, to identify patterns in protein/lipid interactions, and to provide predictions for the interactions of other proteins. Native mass spectrometry will be used to evaluate and refine some of the results of the AI/ML methodology.
背景:尽管越来越多的数据表明膜蛋白与脂质的相互作用调节它们的功能(例如胆固醇或PIP调节信号受体的功能),但这种相互作用的分子/化学细节仍然不清楚。分子动力学模拟(MDS)已成为预测蛋白质/脂类相互作用的成熟技术,但它们的计算量太大。此外,使用以实验室为基础的方法来研究蛋白质/脂类相互作用通常是具有挑战性的。这些都是阻碍这项研究的主要限制。目的:我们的目标是将MDS和质谱学与人工智能(AI)/机器学习(ML)相结合,创建一种新的方法,大大加快蛋白质/脂类相互作用的预测过程。在这种方法中,我们将使用MDS来识别蛋白质上与特定脂类相互作用的结构基序,使用一组已知其3D结构的蛋白质;AI方法可以从这样的数据中学习并预测其他类似蛋白质的脂类结合部位。新颖性和及时性:鉴于3D膜蛋白结构的大量增加(有些与脂类复杂),本研究适时地利用尖端AI/ML技术来识别与特定脂类相互作用的膜蛋白上的结构基序。实验方法:学生将使用PDB中已知的3D蛋白质结构和分子模拟来确定不同膜蛋白家族的区域如何与特定的脂质类型相互作用。然后,将开发AI/ML方法来学习相互作用,识别蛋白质/脂类相互作用的模式,并为其他蛋白质的相互作用提供预测。原生质谱学将用于评估和提炼AI/ML方法的一些结果。

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 }}

其他文献

吉治仁志 他: "トランスジェニックマウスによるTIMP-1の線維化促進機序"最新医学. 55. 1781-1787 (2000)
Hitoshi Yoshiji 等:“转基因小鼠中 TIMP-1 的促纤维化机制”现代医学 55. 1781-1787 (2000)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
LiDAR Implementations for Autonomous Vehicle Applications
  • DOI:
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
生命分子工学・海洋生命工学研究室
生物分子工程/海洋生物技术实验室
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
吉治仁志 他: "イラスト医学&サイエンスシリーズ血管の分子医学"羊土社(渋谷正史編). 125 (2000)
Hitoshi Yoshiji 等人:“血管医学与科学系列分子医学图解”Yodosha(涉谷正志编辑)125(2000)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Effect of manidipine hydrochloride,a calcium antagonist,on isoproterenol-induced left ventricular hypertrophy: "Yoshiyama,M.,Takeuchi,K.,Kim,S.,Hanatani,A.,Omura,T.,Toda,I.,Akioka,K.,Teragaki,M.,Iwao,H.and Yoshikawa,J." Jpn Circ J. 62(1). 47-52 (1998)
钙拮抗剂盐酸马尼地平对异丙肾上腺素引起的左心室肥厚的影响:“Yoshiyama,M.,Takeuchi,K.,Kim,S.,Hanatani,A.,Omura,T.,Toda,I.,Akioka,
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:

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('', 18)}}的其他基金

An implantable biosensor microsystem for real-time measurement of circulating biomarkers
用于实时测量循环生物标志物的植入式生物传感器微系统
  • 批准号:
    2901954
  • 财政年份:
    2028
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Exploiting the polysaccharide breakdown capacity of the human gut microbiome to develop environmentally sustainable dishwashing solutions
利用人类肠道微生物群的多糖分解能力来开发环境可持续的洗碗解决方案
  • 批准号:
    2896097
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
A Robot that Swims Through Granular Materials
可以在颗粒材料中游动的机器人
  • 批准号:
    2780268
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Likelihood and impact of severe space weather events on the resilience of nuclear power and safeguards monitoring.
严重空间天气事件对核电和保障监督的恢复力的可能性和影响。
  • 批准号:
    2908918
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Proton, alpha and gamma irradiation assisted stress corrosion cracking: understanding the fuel-stainless steel interface
质子、α 和 γ 辐照辅助应力腐蚀开裂:了解燃料-不锈钢界面
  • 批准号:
    2908693
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Field Assisted Sintering of Nuclear Fuel Simulants
核燃料模拟物的现场辅助烧结
  • 批准号:
    2908917
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Assessment of new fatigue capable titanium alloys for aerospace applications
评估用于航空航天应用的新型抗疲劳钛合金
  • 批准号:
    2879438
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
CDT year 1 so TBC in Oct 2024
CDT 第 1 年,预计 2024 年 10 月
  • 批准号:
    2879865
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Developing a 3D printed skin model using a Dextran - Collagen hydrogel to analyse the cellular and epigenetic effects of interleukin-17 inhibitors in
使用右旋糖酐-胶原蛋白水凝胶开发 3D 打印皮肤模型,以分析白细胞介素 17 抑制剂的细胞和表观遗传效应
  • 批准号:
    2890513
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Understanding the interplay between the gut microbiome, behavior and urbanisation in wild birds
了解野生鸟类肠道微生物组、行为和城市化之间的相互作用
  • 批准号:
    2876993
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship

相似国自然基金

脂滴聚集型小胶质细胞介导的髓鞘病变促进小鼠抑郁样行为及其机制研究
  • 批准号:
    82371528
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
DACH1对糖尿病肾病足细胞脂质代谢的调控作用和机制研究
  • 批准号:
    82370719
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
新肿瘤靶标 DHCR24/Lipid-Rafts 轴在急性髓系白血病中的作用和分子机制研究
  • 批准号:
    LQ22H080007
  • 批准年份:
    2021
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
4-胺基阿拉伯糖基修饰的活性寡糖分子lipid A及衍生物的合成研究
  • 批准号:
    22007080
  • 批准年份:
    2020
  • 资助金额:
    24.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
CRISPR/Cas9基因编辑 PLGA/Lipid纳米可视递送系统靶向治疗骨关节炎的作用机制研究
  • 批准号:
    2020A151501615
  • 批准年份:
    2020
  • 资助金额:
    10.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
环状RNA circ-PRKAA1调控肝癌细胞脂代谢重编程的研究
  • 批准号:
    32000527
  • 批准年份:
    2020
  • 资助金额:
    24.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
脂滴与线粒体的互作在巨噬细胞和动脉粥样硬化中的作用及机制研究
  • 批准号:
    32000482
  • 批准年份:
    2020
  • 资助金额:
    24.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
CRISPR/Cas9基因编辑PLGA/Lipid纳米可视递送系统靶向治疗骨关节炎的作用机制研究
  • 批准号:
    81974323
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    55.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
STX18介导的脂滴融合与脂滴自噬的机制与功能研究
  • 批准号:
    91957204
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    330.0 万元
  • 项目类别:
    重大研究计划
细胞器互作介导磷脂PS转运的功能与调控机制研究
  • 批准号:
    91954207
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    296.0 万元
  • 项目类别:
    重大研究计划

相似海外基金

Complement Protein C1q Regulation of Macrophage Metabolic Pathways
补体蛋白 C1q 对巨噬细胞代谢途径的调节
  • 批准号:
    10629550
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Role of StAR-related lipid transfer protein 10 in alcohol-induced breast cancer progression
StAR相关脂质转移蛋白10在酒精诱导的乳腺癌进展中的作用
  • 批准号:
    10734533
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Glycolipid biointerface to decipher disease-implicated ganglioside-protein interactions
糖脂生物界面破译疾病相关神经节苷脂-蛋白质相互作用
  • 批准号:
    10737003
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
A-Kinase Anchoring Protein Dysregulation during Alcohol-Associated Liver Disease
酒精相关性肝病期间 A 激酶锚定蛋白失调
  • 批准号:
    10416315
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Lipid sensing through G protein geranylgeranylation
通过 G 蛋白香叶基香叶基化进行脂质传感
  • 批准号:
    10417568
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Regulation of hepatic lipid metabolism by novel protein BASIC
新型蛋白质 BASIC 对肝脏脂质代谢的调节
  • 批准号:
    10535352
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Regulation of hepatic lipid metabolism by novel protein BASIC
新型蛋白质 BASIC 对肝脏脂质代谢的调节
  • 批准号:
    10645095
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Lipid sensing through G protein geranylgeranylation
通过 G 蛋白香叶基香叶基化进行脂质传感
  • 批准号:
    10617820
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Mechanisms of membrane homeostasis through protein and lipid transport
通过蛋白质和脂质运输实现膜稳态的机制
  • 批准号:
    10544025
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Development and application of chemical timers for precise control of protein abundance in the eye
精确控制眼内蛋白质丰度的化学计时器的开发和应用
  • 批准号:
    10354805
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了