ELECTROSTATIC SELF-ASSEMBLY IN BIOLOGICAL SYSTEMS

生物系统中的静电自组装

基本信息

  • 批准号:
    8361307
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 2.1万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2011
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2011-01-01 至 2011-12-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

This subproject is one of many research subprojects utilizing the resources provided by a Center grant funded by NIH/NCRR. Primary support for the subproject and the subproject's principal investigator may have been provided by other sources, including other NIH sources. The Total Cost listed for the subproject likely represents the estimated amount of Center infrastructure utilized by the subproject, not direct funding provided by the NCRR grant to the subproject or subproject staff. We propose to investigate macro-ion induced pore formation in charged lipid membranes. Electrostatic interactions are known to be important for molecular "hole punchers" such as protein transduction domains that cross cell membranes, and membrane-active antimicrobial peptides that permeate cell membranes. The program concentrates on two cognate systems. (1) The HIV TAT protein transduction domain (PTD) is highly cationic arginine-rich peptide that can translocate across anionic eukaryotic cell membranes with anomalously high efficiency. We aim to explore arginine-rich, cell penetrating peptides, as well as synthetic analogs with well-defined sequences of arginines and other amino acids, in order to elucidate their mode of action on membranes.(2) Antimicrobial peptides (AMP) comprise a key component of innate immunity for a wide range of multicellular organisms. Theta-defensins are highly selective antimicrobial peptides. RTD-1 and BTD- 7 theta-defensins have activity against HIV and SIV. Protegrin (PG-1) is another antimicrobial peptide with 70% sequence homology to theta-defensins. However, protegrin is also active against some eukaryotic cells. We aim to understand how slight differences in amino acid composition and placement lead to large changes in peptide activity. Like protein transduction domains these cationic peptidesutilize the basic amino acid arginine over lysine and histidine. We investigate the self-assembled structure, interactions, and phase behavior of lipid vesicles in the presence of these two types of pore-forming agents using synchrotron x-ray diffraction. Success in this program of research can lead to advances across a broad range of biotechnological applications, such as improved drug delivery systems and design rules for antibiotics.
这个子项目是许多利用资源的研究子项目之一 由NIH/NCRR资助的中心拨款提供。子项目的主要支持 而子项目的主要调查员可能是由其他来源提供的, 包括其它NIH来源。 列出的子项目总成本可能 代表子项目使用的中心基础设施的估计数量, 而不是由NCRR赠款提供给子项目或子项目工作人员的直接资金。 我们建议调查大离子诱导的孔形成在带电的脂质膜。 已知静电相互作用对于分子“打孔器”是重要的, 跨细胞膜的蛋白质转导结构域,以及膜活性抗菌剂 渗透细胞膜的肽。该计划集中在两个同源系统。 (1)HIV达特蛋白转导结构域(PTD)是一种富含甘氨酸的高度阳离子肽 它可以通过阴离子真核细胞膜转移, 效率我们的目标是探索富含精氨酸的细胞穿透肽,以及合成的 具有明确序列的精氨酸和其他氨基酸的类似物,以阐明 它们对膜的作用方式。(2)抗菌肽(AMP)是多种多细胞生物体先天免疫的关键组成部分。防御素是一种具有高度选择性的抗菌肽。RTD-1和BTD- 7 θ-防御素具有抗HIV和SIV的活性。Protegrin(PG-1)是另一种抗菌肽,与θ-防御素具有70%的序列同源性。然而,保护蛋白对某些真核细胞也有活性。我们的目标是了解氨基酸组成和位置的微小差异如何导致肽活性的巨大变化。像蛋白质转导结构域一样,这些阳离子肽利用碱性氨基酸精氨酸而不是赖氨酸和组氨酸。我们研究了自组装结构,相互作用和相行为的脂质囊泡在这两种类型的成孔剂的存在下,使用同步辐射X-射线衍射。这项研究计划的成功可以导致广泛的生物技术应用的进步,例如改进药物输送系统和抗生素的设计规则。

项目成果

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    $ 2.1万
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  • 资助金额:
    $ 2.1万
  • 项目类别:
    Studentship
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