Chemical Probe Development for Epigenetic Complexes Enabled by Protein-Observed 19F NMR
通过蛋白质观察的 19F NMR 开发表观遗传复合物的化学探针
基本信息
- 批准号:10796381
- 负责人:
- 金额:$ 9.49万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:
- 财政年份:2021
- 资助国家:美国
- 起止时间:2021-04-01 至 2026-01-31
- 项目状态:未结题
- 来源:
- 关键词:AddressAffinityAutophagocytosisBiologyBromodomainCellsChemicalsChromatinComplexDNADevelopmentDiseaseDrug TargetingEpigenetic ProcessFluorineGene Expression RegulationGeneticGenetic TranscriptionGoalsHealthHumanInflammationLeadLigand BindingMalignant NeoplasmsMediatingMethodologyMethodsMolecularNatureNucleosomesNylonsPharmaceutical PreparationsProtein IsoformsProteinsRapid screeningReaderResearchRoleTertiary Protein StructureTranscriptional Regulationbiophysical techniquesdisorder controldrug discoveryepigenetic therapyepigenomeimprovedinhibitorinnovationmillisecondmolecular assembly/self assemblynext generationnovelprogramsprotein protein interactionpublic health relevancesmall moleculestructural biologytooltranscription factortumor progression
项目摘要
PROJECT SUMMARY
Our long-term goal is to develop new chemical probes to dissect the molecular mechanisms associated with
epigenetic-complexes and transcriptional regulation. Establishing detailed mechanisms for the dynamic
regulation of gene expression remains a significant challenge for the field of epigenetics. Our research
program is addressing these challenges by developing selective chemical probes, discovery of new protein-
protein interactions, and improving structural biology and biophysical approaches to quantify these dynamic
multivalent interactions. These approaches are helping to create a detailed picture of diverse molecular
assemblies of epigenetic complexes and facilitating development of new epigenetic therapies.
Bromodomain-containing proteins are a subset of epigenetic reader protein, and are an emerging protein-
drug class for epigenome therapy. My research program is developing chemical biology approaches to study
two specific bromodomain-containing proteins, BPTF and BRD4. One innovation behind our approach uses a
19F NMR protein-based methodology for the discovery of isoform selective bromodomain inhibitors. Due to the
hyper-responsive nature of fluorine to ligand binding and simplified spectra, this structural biology tool is ideally
suited to rapidly screen small molecules, characterize the transient interactions associated with native
transcription factor-protein interactions, and to quantify the dynamics of the interactions from micro to
millisecond timescales. Over the next five years, we will further develop this approach for enabling small
molecule discovery, characterizing large (> 50 kDa) proteins, and quantifying the affinity and dynamics of
multidomain proteins associated with synthetic nucleosomes. With their discovery enabled by 19F NMR, our
new chemical probes for BPTF reader domains have potential for high impact as chemical tools for inhibiting
cancer progression and regulating autophagy, while more specific BRD4 chemical probes will help uncover
new biology in cancer and inflammation obscured by less specific tool compounds. We will use these tools to
dissect the functional roles of these bromodomains on transcription, including gene regulation, chromatin
engagement, and novel-protein-protein interactions. Next generation chemical probes will be further
developed including bifunctional molecules as inhibitors of multi-domain proteins, PROTACs with improved
selectivity profiles, and synthetic transcription factors through conjugation to DNA-targeting polyamides.
This proposal has broad biomedical significance for early lead discovery and studies of epigenetic reader
domains important in human health and disease. Given that epigenetic proteins represent a major class of
potential drug targets, our new 19F NMR small molecule discovery method and cell-based approaches for
epigenetic reader domains described here could significantly increase the repertoire of targets and thereby
open up new avenues for drug discovery.
项目摘要
我们的长期目标是开发新的化学探针,以剖析与
表观遗传复合物和转录调节。建立动态的详细机制
基因表达的调节仍然是表观遗传学领域的重大挑战。我们的研究
计划通过开发选择性化学探针,发现新蛋白质来解决这些挑战。
蛋白质相互作用,并改善结构生物学和生物物理方法来量化这些动态
多价相互作用。这些方法有助于创建各种分子的详细图片
表观遗传复合物的组装,并促进新的表观遗传疗法的发展。
含溴构域的蛋白是表观遗传读取子蛋白的子集,是一种新兴的蛋白质 -
表观基因组治疗的药物类。我的研究计划正在开发化学生物学方法来研究
两种含溴脱域的特定蛋白BPTF和BRD4。我们方法背后的一种创新使用
基于19F NMR蛋白的方法,用于发现同工型选择性溴结构域抑制剂。由于
氟与配体结合和简化光谱的高反应性,该结构生物学工具是理想情况下的
适用于快速筛选小分子的特征,表征与天然相关的瞬态相互作用
转录因子 - 蛋白质相互作用,并量化从微观到的相互作用的动力学
毫秒时标。在接下来的五年中,我们将进一步开发这种方法,以实现小型
分子发现,表征大型(> 50 kDa)蛋白,并量化的亲和力和动力学
与合成核小体相关的多域蛋白。通过19F NMR启用了他们的发现
BPTF读取器领域的新化学探针具有抑制化学工具的高影响力
癌症的进展和调节自噬,而更具体的BRD4化学探针将有助于发现
癌症和炎症中的新生物学被较不具体的工具化合物遮盖了。我们将使用这些工具来
剖析这些溴结构域在转录中的功能作用,包括基因调节,染色质
参与和新颖的蛋白质 - 蛋白质相互作用。下一代化学探针将进一步
开发的包括双功能分子作为多域蛋白的抑制剂,具有改善的Protac
选择性曲线和合成转录因子通过结合与DNA靶向聚酰胺。
该提议对于早期发现和对表观遗传学读者的研究具有广泛的生物医学意义
在人类健康和疾病中重要的领域。鉴于表观遗传蛋白代表了主要类
潜在的药物靶标,我们的新型19F NMR小分子发现方法和基于细胞的方法
此处描述的表观遗传读取器领域可能会显着增加目标的曲目,从而
打开新的毒品发现途径。
项目成果
期刊论文数量(9)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Fluorous Liquids for Magnetic Resonance-Based Thermometry with Enhanced Responsiveness and Environmental Degradation
- DOI:10.1021/acs.analchem.3c00172
- 发表时间:2023-03-31
- 期刊:
- 影响因子:7.4
- 作者:Li,Jiaqian;Mundhenke,Thomas F.;Pomerantz,William C. K.
- 通讯作者:Pomerantz,William C. K.
Development of a single culture E. coli expression system for the enzymatic synthesis of fluorinated tyrosine and its incorporation into proteins
开发用于酶促合成氟化酪氨酸及其掺入蛋白质的单一培养物大肠杆菌表达系统
- DOI:10.1016/j.jfluchem.2022.110014
- 发表时间:2022
- 期刊:
- 影响因子:1.9
- 作者:Olson, Noelle M.;Johnson, Jorden A.;Peterson, Kerstin E.;Heinsch, Stephen C.;Marshall, Andrew P.;Smanski, Michael J.;Carlson, Erin E.;Pomerantz, William C.K.
- 通讯作者:Pomerantz, William C.K.
{{
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 }}
William Charles Krause Pomerantz其他文献
William Charles Krause Pomerantz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('William Charles Krause Pomerantz', 18)}}的其他基金
Chemical Probe Development for Epigenetic Complexes Enabled by Protein-Observed 19F NMR
通过蛋白质观察的 19F NMR 开发表观遗传复合物的化学探针
- 批准号:
10375536 - 财政年份:2021
- 资助金额:
$ 9.49万 - 项目类别:
Chemical Probe Development for Epigenetic Complexes Enabled by Protein-Observed 19F NMR
通过蛋白质观察的 19F NMR 开发表观遗传复合物的化学探针
- 批准号:
10165958 - 财政年份:2021
- 资助金额:
$ 9.49万 - 项目类别:
Chemical Probe Development for Epigenetic Complexes Enabled by Protein-Observed 19F NMR
通过蛋白质观察的 19F NMR 开发表观遗传复合物的化学探针
- 批准号:
10554380 - 财政年份:2021
- 资助金额:
$ 9.49万 - 项目类别:
2011 High-Throughput Chemistry and Chemical Biology Gordon Research Seminar
2011年高通量化学与化学生物学戈登研究研讨会
- 批准号:
8189545 - 财政年份:2011
- 资助金额:
$ 9.49万 - 项目类别:
Small Molecule Transcriptional Activator-Coactivator Interactions
小分子转录激活剂-辅激活剂相互作用
- 批准号:
8013603 - 财政年份:2010
- 资助金额:
$ 9.49万 - 项目类别:
Small Molecule Transcriptional Activator-Coactivator Interactions
小分子转录激活剂-辅激活剂相互作用
- 批准号:
7806222 - 财政年份:2010
- 资助金额:
$ 9.49万 - 项目类别:
相似国自然基金
基于计算生物学技术小分子农兽药残留物驼源单域抗体虚拟筛选与亲和力成熟 -以内蒙古阿拉善双峰驼为例
- 批准号:32360190
- 批准年份:2023
- 资助金额:34 万元
- 项目类别:地区科学基金项目
基于胞内蛋白亲和力标记策略进行新型抗类风湿性关节炎的选择性OGG1小分子抑制剂的发现
- 批准号:82304698
- 批准年份:2023
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
基于多尺度表征和跨模态语义匹配的药物-靶标结合亲和力预测方法研究
- 批准号:62302456
- 批准年份:2023
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
框架核酸多价人工抗体增强靶细胞亲和力用于耐药性肿瘤治疗
- 批准号:32301185
- 批准年份:2023
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
抗原非特异性B细胞进入生发中心并实现亲和力成熟的潜力与调控机制
- 批准号:32370941
- 批准年份:2023
- 资助金额:50 万元
- 项目类别:面上项目
相似海外基金
Investigating the role of diazepam binding inhibitor (DBI) in astrocytes and neural circuit maturation
研究地西泮结合抑制剂 (DBI) 在星形胶质细胞和神经回路成熟中的作用
- 批准号:
10567723 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 9.49万 - 项目类别:
Development of Protein Like Polymer Therapeutics for Modulating the Nrf2/Keap1 Protein Protein Interaction in Neurodegenerative Diseases
开发用于调节神经退行性疾病中 Nrf2/Keap1 蛋白相互作用的类蛋白聚合物疗法
- 批准号:
10537489 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 9.49万 - 项目类别:
Investigating autophagic degradation of tau mediated by polyubiquitination
研究多泛素化介导的 tau 自噬降解
- 批准号:
10432378 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 9.49万 - 项目类别: