Specificity and Activity of Fungal Polyketide-Nonribosomal Peptide Synthases

真菌聚酮化合物-非核糖体肽合成酶的特异性和活性

基本信息

  • 批准号:
    8527480
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 4.92万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2013
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2013-06-01 至 2015-05-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

DESCRIPTION (provided by applicant): Fungal natural products are complex molecules containing a wide range of chemical motifs. Many of these natural products are involved in pathogenesis, and many have pharmacological activity. This proposal focuses on the biosynthetic pathway of one natural product, equisetin. The goal of the research is to gather specific information that will be useful in efforts to make precise alterations to the biosynthetic pathway that will result in alterations to the structure of equisetin. Like many other related molecules, equisetin is toxic and interacts specifically with an important drug target (HIV-1 integrase, in the case of equisetin). The ability to alter the structures of equisetin and related molecules would assist in making drug candidates that are less generally toxic or are more effective against specific targets. The category of fungal natural products that includes equisetin is produced by hybrid polyketide synthase/non-ribosomal peptide synthase (PKS-NRPS) enzymes. These large enzymes contain many domains. Two of the domains are used to attach the growing equisetin molecule to the enzyme during its synthesis. Each other domain catalyzes a specific reaction in the synthesis of the equisetin molecule. PKS-NRPS products are made up of a polyketide (produced by the PKS) to which the NRPS adds an amino acid. The NRPS consists of four domains. One domain (T) is a carrier for the equisetin molecule, a second domain (A) is required for activating the amino acid substrate, a third (C) catalyzes the attachment of the amino acid to the polyketide, and the last domain (R) catalyzes the release of the product from the carrier domain. My specific aims are 1) to test the role of each equisetin synthase NRPS domain in determining which amino acid is used as a substrate, 2) to identify regions and specific residues in the domains that can be mutated to alter substrate specificity and 3) to test whether other fungal PKS-NRPS enzymes' R domains catalyze product release by different mechanisms. The experimental approach will involve expression and purification of the four equisetin synthase NRPS domains along with the carrier domain from the PKS, and R domains from two other PKS-NRPS enzymes. In the first specific aim, I will learn about the amino acid substrate specificities of the different domains, with the goal of understanding which parts of the whole PKS-NRPS are responsible for favoring the particular amino acid that is incorporated into equisetin, and whether different amino acids could be incorporated as well. In the second part of the research, I will create hybrid NRPS enzymes with domains from equisetin synthase and a closely related NRPS, and use random and directed mutagenesis to improve the activities of these hybrid enzymes. In the third specific aim, I will test R domains from other PKS-NRPS enzymes for a release mechanism different from the mechanism used by the equisetin synthase R domain, and will combine the catalytic activities of R domains from different synthases with the EqiS condensation and adenylation domains.
描述(由申请人提供):真菌天然产物是包含各种化学基序的复杂分子。这些天然产物中有许多参与发病机理,许多天然产物具有药理活性。该提议着重于一种天然产物的生物合成途径。研究的目的是收集特定信息,这些信息将在对生物合成的精确更改中有用 途径将导致对奎汀结构的改变。与许多其他相关分子一样,雌激素是有毒的,并且与重要的药物靶靶(HIV-1积分酶,在Equisetin的情况下)特别相互作用。改变奎汀和相关分子的结构的能力将有助于使候选药物通常毒性较小或对特定靶标更有效。包括Equisetin的真菌天然产品类别 由杂化聚酮化酶/非核糖体肽合酶(PKS-NRPS)酶产生。这些大型酶包含许多域。其中两个结构域用于在合成过程中将生长的均值分子连接到酶。彼此的域在合成均值分子的合成中催化了特定的反应。 PKS-NRPS产品由NRPS添加氨基酸的聚酮化合物(由PKS产生)组成。 NRP由四个域组成。一个结构域(t)是均衡分子的载体,激活氨基酸底物需要第二个结构域(a),三分之一(c)催化氨基酸的附着在聚酮化合物上,最后一个结构域(R)催化了从载体域中释放产品的释放。我的具体目的是1)测试每个均衡素合成酶NRPS结构域在确定哪种氨基酸用作底物中的作用,2)识别域中可以突变以更改底物特异性的区域和特定残基,以更改底物特异性,以测试其他真菌PKS-NRPS酶rps rps酶的rps ryains rps rys rps ryains ryains ryains ryains是否通过不同的机构释放。实验方法将涉及四个奎汀合酶NRPS结构域以及来自PK的载体域以及来自PKS的R域的表达和纯化,以及其他两个PKS-NRPS酶的R域。在第一个特定目的中,我将了解不同域的氨基酸底物特异性,目的是了解整个PKS-NRP的哪些部分负责偏爱将特定的氨基酸掺入Equisetin中,以及是否也可以掺入不同的氨基酸。在研究的第二部分中,我将创建具有含量素合酶和紧密相关的NRP结构域的混合NRPS酶,并使用随机和定向的诱变来改善这些混合酶的活性。在第三个特定目标中,我将测试其他 释放机制的PKS-NRPS酶不同于均质素合酶R结构域使用的机制,并将不同合酶的R结构域的催化活性与EQIS凝结和腺苷酸化结构域相结合。

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 }}

ELIZABETH PIERCE其他文献

ELIZABETH PIERCE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('ELIZABETH PIERCE', 18)}}的其他基金

Specificity and Activity of Fungal Polyketide-Nonribosomal Peptide Synthases
真菌聚酮化合物-非核糖体肽合成酶的特异性和活性
  • 批准号:
    8662558
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 4.92万
  • 项目类别:

相似国自然基金

基于与氨基酸互作的丙烯醛体内暴露水平升高机制研究
  • 批准号:
    32372242
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    50 万元
  • 项目类别:
    面上项目
氨基酸对热加工食品中三种共存有害醛的协同消除机制研究
  • 批准号:
    32102097
  • 批准年份:
    2021
  • 资助金额:
    24.00 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
氨基酸对热加工食品中三种共存有害醛的协同消除机制研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2021
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
L-苏氨酸醛缩酶催化合成β-羟基-α-氨基酸的β-碳立体选择性机理研究
  • 批准号:
    21602246
  • 批准年份:
    2016
  • 资助金额:
    20.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
醛基功能化金属-有机骨架材料的构筑及其对巯基氨基酸的识别研究
  • 批准号:
    21401086
  • 批准年份:
    2014
  • 资助金额:
    23.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似海外基金

DNAzymes for Site-Specific DNA and RNA Nucleobase Modification
用于位点特异性 DNA 和 RNA 核碱基修饰的 DNAzyme
  • 批准号:
    10630686
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 4.92万
  • 项目类别:
Polyamine Dysregulation in the Gastric Epithelium during Helicobacter pylori Infection and its Impact on Gastric Carcinogenesis
幽门螺杆菌感染期间胃上皮多胺失调及其对胃癌发生的影响
  • 批准号:
    10604957
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 4.92万
  • 项目类别:
Repurposing Styrene Catabolic Enzymes for the Synthesis of Penicillins
重新利用苯乙烯分解代谢酶来合成青霉素
  • 批准号:
    10686815
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 4.92万
  • 项目类别:
Development of fluorogenic and chemiluminogenic main protease substrates for cellular and in vivo imaging of SARS-CoV-2
开发用于 SARS-CoV-2 细胞和体内成像的荧光和化学发光主要蛋白酶底物
  • 批准号:
    10432895
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 4.92万
  • 项目类别:
Repurposing Styrene Catabolic Enzymes for the Synthesis of Penicillins
重新利用苯乙烯分解代谢酶来合成青霉素
  • 批准号:
    10411114
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 4.92万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了