Enabling High-Throughput Analysis and Single-Cell Imaging of Bacterial Signals

实现细菌信号的高通量分析和单细胞成像

基本信息

  • 批准号:
    10522177
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 35.48万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2017
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2017-09-01 至 2026-07-31
  • 项目状态:
    未结题

项目摘要

PROJECT SUMMARY Enabling High-Throughput Analysis and Single-Cell Imaging of Bacterial Signals Our research aims to understand how bacteria perceive chemical signals to regulate different behaviors. We have invented different types of biosensors to rapidly measure key signaling molecules in bacteria, including one for cyclic di-GMP. This signal controls whether bacteria attach to surfaces, form sticky biofilms, and secrete toxins. One of our major goals is to identify nutrients, other chemicals, and environmental inputs that change cyclic di-GMP levels in different bacteria. We recently demonstrated a successful approach that combines structure-based bioinformatics analysis and experimental screening. However, the discovery of primary inputs remains challenging because each bacterium harbors many cyclic di-GMP signaling enzymes, the signal is transiently produced, highly charged, and low in abundance, and the screening method remains a key bottleneck. Thus, this proposal will develop next-generation fluorescent biosensors to enhance high-throughput, quantitative screening of enzyme activity directly in cells (Aim 2). These biosensors then will be applied to discover primary inputs for a widespread small molecule binding domain associated with cyclic di-GMP and other signaling enzymes (Aim 3). In addition, towards understanding environmental factors that regulate cyclic di-GMP, this proposal will develop a new type of biosensor to perform in situ imaging of cyclic di-GMP in biofilms (Aim 3). In the long term, this project aims to inform personalized diets to treat inflammatory bowel diseases and promote gut health. For this renewal of the project, the original scope also has been expanded to study the permeability of small molecules into bacterial cells. The permeability process includes passive permeation, active uptake, and active efflux mechanisms, and is critical to bacterial growth, signaling, and antibiotic resistance. This proposal will develop a high-throughput assay that enables real-time monitoring of small molecule permeability in cells (Aim 1). The assay will be applied to understand both the molecular structures and genetic factors that affect accumulation of fluorescent dyes and of clinical antibiotics inside cells. In the long term, this new aim will improve chemical biology tools that use these dyes and antibiotics treatments.
项目概要 实现细菌信号的高通量分析和单细胞成像 我们的研究旨在了解细菌如何感知化学信号来调节不同的行为。我们 发明了不同类型的生物传感器来快速测量细菌中的关键信号分子,其中包括一种 用于环状二-GMP。该信号控制细菌是否附着在表面、形成粘性生物膜并分泌 毒素。我们的主要目标之一是确定会发生变化的营养素、其他化学物质和环境投入 不同细菌中的环二 GMP 水平。我们最近展示了一种成功的方法,该方法结合了 基于结构的生物信息学分析和实验筛选。然而,主要投入的发现 仍然具有挑战性,因为每种细菌都含有许多环二 GMP 信号酶,信号是 瞬时产生、高电荷、丰度低,筛选方法仍然是一个关键瓶颈。 因此,该提案将开发下一代荧光生物传感器,以增强高通量、定量 直接在细胞中筛选酶活性(目标 2)。这些生物传感器将被用于发现主要的 与环二 GMP 和其他信号传导相关的广泛小分子结合域的输入 酶(目标 3)。此外,为了了解调节环二 GMP 的环境因素,这 该提案将开发一种新型生物传感器,对生物膜中的环二 GMP 进行原位成像(目标 3)。在 从长远来看,该项目旨在为个性化饮食提供治疗炎症性肠病的信息并促进 肠道健康。 本次项目更新,原有的范围也扩大到了小渗透率的研究。 分子进入细菌细胞。渗透过程包括被动渗透、主动吸收和主动渗透。 外排机制,对细菌生长、信号传导和抗生素耐药性至关重要。该提案将 开发一种高通量检测方法,能够实时监测细胞中的小分子渗透性(目标 1)。该测定将用于了解影响的分子结构和遗传因素 荧光染料和临床抗生素在细胞内的积累。从长远来看,这个新目标将会改善 使用这些染料和抗生素治疗的化学生物学工具。

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 }}

Ming Chen Hammond其他文献

Ming Chen Hammond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('Ming Chen Hammond', 18)}}的其他基金

Enabling High-Throughput Analysis and Single-Cell Imaging of Bacterial Signals
实现细菌信号的高通量分析和单细胞成像
  • 批准号:
    10709561
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 35.48万
  • 项目类别:
Enabling High-Throughput Analysis and Single-Cell Imaging of Bacterial Signals
实现细菌信号的高通量分析和单细胞成像
  • 批准号:
    9368567
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 35.48万
  • 项目类别:
Enabling High-Throughput Analysis and Single-Cell Imaging of Bacterial Signals
实现细菌信号的高通量分析和单细胞成像
  • 批准号:
    9744967
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 35.48万
  • 项目类别:
Enabling High-Throughput Analysis and Single-Cell Imaging of Bacterial Signals
实现细菌信号的高通量分析和单细胞成像
  • 批准号:
    10001046
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 35.48万
  • 项目类别:
A Chemical Biology Approach to Tagging RNAs in Live Cells
标记活细胞中 RNA 的化学生物学方法
  • 批准号:
    8146809
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    $ 35.48万
  • 项目类别:
PROJECT 1
项目1
  • 批准号:
    8918680
  • 财政年份:
  • 资助金额:
    $ 35.48万
  • 项目类别:
PROJECT 1
项目1
  • 批准号:
    8539510
  • 财政年份:
  • 资助金额:
    $ 35.48万
  • 项目类别:
PROJECT 1
项目1
  • 批准号:
    8733715
  • 财政年份:
  • 资助金额:
    $ 35.48万
  • 项目类别:
PROJECT 1
项目1
  • 批准号:
    8516177
  • 财政年份:
  • 资助金额:
    $ 35.48万
  • 项目类别:

相似海外基金

Quantification of Neurovasculature Changes in a Post-Hemorrhagic Stroke Animal-Model
出血性中风后动物模型中神经血管变化的量化
  • 批准号:
    495434
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 35.48万
  • 项目类别:
Bioactive Injectable Cell Scaffold for Meniscus Injury Repair in a Large Animal Model
用于大型动物模型半月板损伤修复的生物活性可注射细胞支架
  • 批准号:
    10586596
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 35.48万
  • 项目类别:
A Comparison of Treatment Strategies for Recovery of Swallow and Swallow-Respiratory Coupling Following a Prolonged Liquid Diet in a Young Animal Model
幼年动物模型中长期流质饮食后吞咽恢复和吞咽呼吸耦合治疗策略的比较
  • 批准号:
    10590479
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 35.48万
  • 项目类别:
Small animal model for evaluating the impacts of cleft lip repairing scar on craniofacial growth and development
评价唇裂修复疤痕对颅面生长发育影响的小动物模型
  • 批准号:
    10642519
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 35.48万
  • 项目类别:
Diurnal grass rats as a novel animal model of seasonal affective disorder
昼夜草鼠作为季节性情感障碍的新型动物模型
  • 批准号:
    23K06011
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 35.48万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Longitudinal Ocular Changes in Naturally Occurring Glaucoma Animal Model
自然发生的青光眼动物模型的纵向眼部变化
  • 批准号:
    10682117
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 35.48万
  • 项目类别:
A whole animal model for investigation of ingested nanoplastic mixtures and effects on genomic integrity and health
用于研究摄入的纳米塑料混合物及其对基因组完整性和健康影响的整体动物模型
  • 批准号:
    10708517
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 35.48万
  • 项目类别:
A Novel Large Animal Model for Studying the Developmental Potential and Function of LGR5 Stem Cells in Vivo and in Vitro
用于研究 LGR5 干细胞体内外发育潜力和功能的新型大型动物模型
  • 批准号:
    10575566
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 35.48万
  • 项目类别:
Elucidating the pathogenesis of a novel animal model mimicking chronic entrapment neuropathy
阐明模拟慢性卡压性神经病的新型动物模型的发病机制
  • 批准号:
    23K15696
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 35.48万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
The effect of anti-oxidant on swallowing function in an animal model of dysphagia
抗氧化剂对吞咽困难动物模型吞咽功能的影响
  • 批准号:
    23K15867
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 35.48万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了