Theory and simulation of protein dynamics, folding, and function
Theory and simulation of protein dynamics, folding, and function
批准号:
8741377
负责人:
Gerhard Hummer
金额:
$35.06万
依托单位国家:
美国
项目类别:
财政年份:
--
资助国家:
美国
项目状态:
未结题
起止时间:
至
关键词:
AreaBindingCalcineurinCell physiologyChemicalsCollaborationsComputing MethodologiesCrystallographyDevelopmentGoalsHIVImmunosuppressionMembrane Protein TrafficMolecularNucleic AcidsProtein DynamicsProteinsResearchSignaling ProteinStructureSystemTimeUnited States National Institutes of HealthUniversitiesVesicleVirusWorkbasedisorder preventioninsightmembrane modelnovelpressureprotein functionprotein protein interactionquantumresearch studysimulationtheories
中文摘要
我们在与蛋白质动力学、折叠、结合和功能相关的几个领域取得了重大进展。通过原子模拟和实验相结合,我们能够确定结合到底物上的钙调神经磷酸酶的第一结构。这项工作是与教授小组合作进行的。Peti和Page(布朗大学)和Martha Cyert教授(斯坦福)。这种结构使我们更好地了解了调节这一重要信号蛋白的机制,以及参与免疫抑制的分子机制。我们还对ESCRT机制的功能有了新的认识。ESCRT蛋白是膜蛋白运输和其他细胞过程中的主要参与者,并被病毒,特别是艾滋病毒劫持。通过使用弹性膜模型,我们可以确定ESCRT诱导的囊泡形成的能量和动力学上可行的机制作为ESCRT功能的关键步骤。在与NIH Anfinrud博士的合作下,我们还可以确定光激活蛋白质PYP的早期中间结构和结构动力学。这项工作将时间分辨x射线结晶学与量子化学计算相结合。我们还在蛋白质-蛋白质相互作用网络的表征方面取得了重大进展。我们引入了界面交互网络,以建立交互网络的更详细和更具结构信息性的视图。在此基础上,我们可以提供证据,证明进化压力作用于相互作用网络的拓扑,以抑制来自非特定相互作用的竞争。
英文摘要
We have made significant progress in several areas related to protein dynamics, folding, binding, and function. By combining atomistic simulations and experiments, we are able to determine a first structure of calcineurin bound to a substrate. This work was carried out in collaboration with the groups of Profs. Peti and Page (Brown University) and Prof. Martha Cyert (Stanford). The structure provides us with a better understanding of the mechanisms used to regulate this important signalling protein, and of the molecular mechanisms involved in immunosuppression. We also gained new insight into the function of the ESCRT machinery. ESCRT proteins are a major player in membrane protein trafficking and other cellular processes, and are hijacked by viruses, in particular HIV. By using a an elastic membrane model we could determine an energetically and kinetically viable mechanism of ESCRT-induced vesicle formation as a key step in ESCRT function. In collaboration with the group of Dr. Anfinrud at the NIH, we could also determine early intermediate structures and the structural dynamics of the photoactivated protein PYP. This work combined time-resolved x-ray crystallography with quantum chemical calculations. We also made significant progress in the characterization of protein-protein interaction networks. We introduced the interface interactions network to establish a more detailed and structurally informative view of the interaction network. On this basis, we could provide evidence for evolutionary pressure acting on the topology of the interaction network to suppress competition from non-specific interactions.
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DOI:
10.1021/ct800557h
发表时间:
2009
期刊:
JOURNAL OF CHEMICAL THEORY AND COMPUTATION
影响因子:
5.5
作者:
[Rosta, Edina, Buchete, Nicolae-Viorel, Hummer, Gerhard]
通讯作者:
Hummer, Gerhard
DOI:
10.1021/ja2075136
发表时间:
2011-11-02
期刊:
JOURNAL OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY
影响因子:
15
作者:
[Francis, Dana M., Rozycki, Bartosz, Tortajada, Antoni, Hummer, Gerhard, Peti, Wolfgang, Page, Rebecca]
通讯作者:
Page, Rebecca
DOI:
10.1021/ct2009279
发表时间:
2012-10-09
期刊:
JOURNAL OF CHEMICAL THEORY AND COMPUTATION
影响因子:
5.5
作者:
[Zhu, Fangqiang, Hummer, Gerhard]
通讯作者:
Hummer, Gerhard
DOI:
10.1063/1.3290767
发表时间:
2010-01
期刊:
The Journal of chemical physics
影响因子:
--
作者:
[E. Rosta;G. Hummer]
通讯作者:
E. Rosta;G. Hummer
Proton-pumping mechanism of cytochrome c oxidase: a kinetic master-equation approach.
细胞色素c氧化酶的质子泵浦机制:动力学主方程方法。
DOI:
10.1016/j.bbabio.2011.09.004
发表时间:
2012
期刊:
Biochimica et biophysica acta
影响因子:
--
作者:
[Kim,YoungC, Hummer,Gerhard]
通讯作者:
Hummer,Gerhard
共 11 条
Theory of single-molecule biophysics
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批准号:8553414
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项目类别:
-
资助金额:$5.09万
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财政年份:--
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负责人:Gerhard Hummer
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依托单位:
Water, protons, and ions biomolecular systems
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批准号:7967267
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项目类别:
-
资助金额:$34.14万
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财政年份:--
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负责人:Gerhard Hummer
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依托单位:
Theory and simulation of protein dynamics, folding, and function
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批准号:8349698
-
项目类别:
-
资助金额:$73.04万
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财政年份:--
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负责人:Gerhard Hummer
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依托单位:
Water, protons, and ions biomolecular systems
-
批准号:8349699
-
项目类别:
-
资助金额:$53.12万
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财政年份:--
-
负责人:Gerhard Hummer
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依托单位:
Theory of single-molecule biophysics
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批准号:8148709
-
项目类别:
-
资助金额:$7.47万
-
财政年份:--
-
负责人:Gerhard Hummer
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依托单位:
Theory of single-molecule biophysics
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批准号:7967269
-
项目类别:
-
资助金额:$22.76万
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财政年份:--
-
负责人:Gerhard Hummer
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依托单位:
Water, protons, and ions biomolecular systems
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批准号:8553413
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项目类别:
-
资助金额:$45.84万
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财政年份:--
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负责人:Gerhard Hummer
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依托单位:
Water, protons, and ions biomolecular systems
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批准号:7734025
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项目类别:
-
资助金额:$28.7万
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财政年份:--
-
负责人:Gerhard Hummer
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依托单位:
Theory of single-molecule biophysics
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批准号:8349700
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项目类别:
-
资助金额:$6.64万
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财政年份:--
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负责人:Gerhard Hummer
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依托单位:
Theory of single-molecule biophysics
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批准号:7734026
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项目类别:
-
资助金额:$19.13万
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财政年份:--
-
负责人:Gerhard Hummer
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依托单位:
Water, protons, and ions biomolecular systems
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批准号:8148708
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项目类别:
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资助金额:$52.3万
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财政年份:--
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负责人:Gerhard Hummer
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依托单位:
Theory and simulation of protein dynamics, folding, and function
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批准号:8148707
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项目类别:
-
资助金额:$89.66万
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财政年份:--
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负责人:Gerhard Hummer
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依托单位:
Theory and simulation of protein dynamics, folding, and function
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批准号:8553412
-
项目类别:
-
资助金额:$73.04万
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财政年份:--
-
负责人:Gerhard Hummer
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依托单位:
Theory and simulation of protein dynamics, folding, and function
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批准号:7967265
-
项目类别:
-
资助金额:$56.89万
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财政年份:--
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负责人:Gerhard Hummer
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依托单位:
Theory of single-molecule biophysics
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批准号:7593489
-
项目类别:
-
资助金额:$28.91万
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财政年份:--
-
负责人:Gerhard Hummer
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依托单位:
Water, protons, and ions biomolecular systems
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批准号:7593488
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项目类别:
-
资助金额:$19.27万
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财政年份:--
-
负责人:Gerhard Hummer
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依托单位:
国内基金
海外基金
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帽结合蛋白(cap binding protein)调控乙烯信号转导的分子机制
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批准号:32170319
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项目类别:面上项目
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资助金额:58.00万元
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批准年份:2021
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负责人:董春海
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依托单位:
帽结合蛋白(cap binding protein)调控乙烯信号转导的分子机制
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批准号:--
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项目类别:--
-
资助金额:58万元
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批准年份:2021
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负责人:董春海
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依托单位:
ID1 (Inhibitor of DNA binding 1) 在口蹄疫病毒感染中作用机制的研究
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批准号:31672538
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项目类别:面上项目
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资助金额:62.0万元
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批准年份:2016
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负责人:孙跃峰
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依托单位:
番茄EIN3-binding F-box蛋白2超表达诱导单性结实和果实成熟异常的机制研究
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批准号:31372080
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项目类别:面上项目
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资助金额:80.0万元
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批准年份:2013
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负责人:杨迎伍
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依托单位:
P53 binding protein 1 调控乳腺癌进展转移及化疗敏感性的机制研究
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批准号:81172529
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项目类别:面上项目
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资助金额:58.0万元
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批准年份:2011
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负责人:杨其峰
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依托单位:
DBP(Vitamin D Binding Protein)在多发性硬化中的作用和相关机制的蛋白质组学研究
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批准号:81070952
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项目类别:面上项目
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资助金额:35.0万元
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批准年份:2010
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负责人:刘师莲
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依托单位:
研究EB1(End-Binding protein 1)的癌基因特性及作用机制
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批准号:30672361
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项目类别:面上项目
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资助金额:24.0万元
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批准年份:2006
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负责人:徐宁志
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依托单位: