Simulating protein control of Calcite Crystallisation by Ovocleidin-17
Simulating protein control of Calcite Crystallisation by Ovocleidin-17
批准号:
EP/F055471/1
负责人:
John Harding
金额:
$1.41万
依托单位:
依托单位国家:
英国
项目类别:
Research Grant
财政年份:
2008
资助国家:
英国
项目状态:
已结题
起止时间:
2008 至 --
中文摘要
鸟类的蛋壳由大约95%的碳酸钙组成,其中含有一种蛋白质基质,它既控制晶体的放置方式,又防止蛋壳变得太脆。这个过程非常快--一只母鸡可以在大约20小时内下一个蛋。壳本身有一个复杂的结构,其特征对于它所包含的胚胎的健康是必不可少的。最近的实验数据已经确定了几种与蛋壳形成有关的蛋白质。有一类蛋白质(C型凝集素样蛋白)似乎在控制各种鸟类的方解石沉积方面特别重要,尽管这些蛋白质如何做到这一点还不是很清楚。对卵磷脂-17(鸡肉)和安斯卡林(鹅)的研究表明,这两种蛋白质都能促进晶体的形成,并对晶体的生长和形状有很强的影响。要理解这是如何发生的,模拟是必不可少的。我们将模拟在水存在的情况下,卵叶绿素-17与各种CaCO3表面之间的相互作用。这将使我们能够了解分子的哪些部分决定晶体的形状,以及它们为什么重要。一个特别的亮点将是在Hector上使用超动力学来确定ovocleidin-17如何影响无定形碳酸钙颗粒的自由能以及它们向晶相的转变。这些模拟将为寻求设计新分子以产生特定晶体类型和形状的实验小组提供极其有价值的信息。这是仿生学的一部分,仿生学是一种用生物学思想来指导寻找新材料和新工艺的策略。
英文摘要
Eggshells in birds are made of about 95% calcium carbonate, with a matrix of proteins which both controls how the crystals are laid down and prevents the shell from becoming too brittle. The process is very fast - a hen can make an egg in about 20 hours. The shell itself has a complicated structure whose features are essential for the health of the embryo it contains. Recent experimental data have identified several proteins associated with the formation of egg shells. One class of proteins (C-type lectin-like proteins) appears to be particularly important in controlling calcite deposition for various bird species, although how the proteins do this is not well understood. Studies with ovocleidin-17 (chicken) and ansocalcin (goose) have showed that these proteins both encourage crystals to form and have a strong effect on their growth and shape. Simulations are essential to understand how this happens. We will model the interaction between ovocleidin-17 and various CaCO3 surfaces in the presence of water. This will enable us to understanding what parts of the molecule determine the shape of the crystal and why they are important. A particular highlight will be the use of metadynamics on HECToR to determine how ovocleidin-17 affects the free energy of amorphous calcium carbonate particles and their transformation to a crystalline phase. These simulations will provide extremely valuable information for experimental groups seeking to design new molecules to produce particular crystal types and shapes. This is part of biomimetics, the strategy of using biological ideas to guide the search for new materials and processes.
期刊论文(5)
专著(0)
科研奖励(0)
会议论文
Metadynamics simulations of calcite crystallization on self-assembled monolayers.
自组装单层上方解石结晶的元动力学模拟。
DOI:
10.1063/1.3212092
发表时间:
2009
期刊:
The Journal of chemical physics
影响因子:
--
作者:
[Quigley D]
通讯作者:
Quigley D
DOI:
10.1063/1.3530288
发表时间:
2011-01
期刊:
The Journal of chemical physics
影响因子:
--
作者:
[D. Quigley;C. Freeman;J. Harding;P. Rodger]
通讯作者:
D. Quigley;C. Freeman;J. Harding;P. Rodger
Simulations of Ovocleidin-17 Binding to Calcite Surfaces and Its Implications for Eggshell Formation
DOI:
10.1021/jp200145m
发表时间:
2011-04-28
期刊:
JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY C
影响因子:
3.7
作者:
[Freeman, Colin L., Harding, John H., Rodger, P. Mark]
通讯作者:
Rodger, P. Mark
RTG: Research Training Group in Logic and its Application
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批准号:2231414
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项目类别:Continuing Grant
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资助金额:$138.27万
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财政年份:2023
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负责人:John Harding
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依托单位:
Understanding the chemistry of ceramic materials under irradiation
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批准号:EP/H013814/1
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项目类别:Research Grant
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资助金额:$42.15万
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财政年份:2010
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负责人:John Harding
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依托单位:
Hard-soft matter interfaces: from understanding to engineering
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批准号:EP/I001514/1
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项目类别:Research Grant
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资助金额:$681.25万
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财政年份:2010
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负责人:John Harding
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依托单位:
DL_POLY version 4: a major shift in length- and time-scale limitations in Molecular Dynamics simulations of heterogeneous phenomena
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批准号:EP/F010605/1
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项目类别:Research Grant
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资助金额:$0.58万
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财政年份:2007
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负责人:John Harding
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依托单位:
Calculation of Protein Dielectric Constants using Molecular Dynamics Simulation
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批准号:EP/E015190/1
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项目类别:Research Grant
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资助金额:$4.82万
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财政年份:2007
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负责人:John Harding
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依托单位:
Codeposition of Metals for Oxidation Protection Above 2200 Degrees Centigrade
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批准号:8860459
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项目类别:Standard Grant
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资助金额:$4.98万
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财政年份:1989
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负责人:John Harding
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依托单位:
Doctoral Dissertation Research in Psychology
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批准号:7523424
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项目类别:Standard Grant
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资助金额:$0.0万
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财政年份:1975
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负责人:John Harding
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依托单位:
国内基金
海外基金
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子宫内膜间质与巨噬细胞之间通过Protein S-MerTK-Apelin信号对
话促进子宫腺肌病蜕膜化缺陷的机制研究
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批准号:
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项目类别:省市级项目
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资助金额:--
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批准年份:2024
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负责人:吕海宁
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依托单位:
有翅与无翅蚜虫差异分泌唾液蛋白Cuticular protein在调控植物细胞壁免疫中的功能
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批准号:32372636
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项目类别:面上项目
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资助金额:50.00万元
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批准年份:2023
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负责人:郭慧娟
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依托单位:
原发性开角型青光眼中SIPA1L1促进小梁网细胞外基质蛋白累积升高眼压的作用机制
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批准号:82371054
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项目类别:面上项目
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资助金额:49.00万元
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批准年份:2023
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负责人:郭涛
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依托单位:
胆固醇合成蛋白CYP51介导线粒体通透性转换诱发Th17/Treg细胞稳态失衡在舍格伦综合征中的作用机制研究
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批准号:82370976
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项目类别:面上项目
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资助金额:48.00万元
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批准年份:2023
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负责人:郑凌艳
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依托单位:
G蛋白偶联受体GPR110调控Lp-PLA2抑制非酒精性脂肪性肝炎的作用及机制研究
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批准号:82370865
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项目类别:面上项目
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资助金额:49.00万元
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批准年份:2023
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负责人:黄哲
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依托单位:
细胞周期蛋白依赖性激酶Cdk1介导卵母细胞第一极体重吸收致三倍体发生的调控机制研究
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批准号:82371660
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项目类别:面上项目
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资助金额:49.00万元
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批准年份:2023
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负责人:魏喆
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依托单位:
转运蛋白RCP调控巨噬细胞脂肪酸氧化参与系统性红斑狼疮发病的机制研究
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批准号:82371798
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项目类别:面上项目
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资助金额:49.00万元
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批准年份:2023
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负责人:叶俊娜
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依托单位:
紧密连接蛋白PARD3下调介导黏膜上皮屏障破坏激活STAT3/SNAI2通路促进口腔白斑病形成及进展的机制研究
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批准号:82370954
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项目类别:面上项目
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资助金额:47.00万元
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批准年份:2023
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负责人:沈雪敏
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依托单位:
新型小分子蛋白—人肝细胞生长因子三环域(hHGFK1)抑制破骨细胞及治疗小鼠骨质疏松的疗效评估与机制研究
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批准号:82370885
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项目类别:面上项目
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资助金额:49.00万元
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批准年份:2023
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负责人:姚晨
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依托单位:
蛋白精氨酸甲基化转移酶PRMT5调控PPARG促进巨噬细胞M2极化及其在肿瘤中作用的机制研究
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批准号:82371738
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项目类别:面上项目
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资助金额:49.00万元
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批准年份:2023
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负责人:郑英霞
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依托单位: