Structure and Dynamics of Membrane Proteins from NMR Orientational Constraints

核磁共振方向约束下的膜蛋白的结构和动力学

基本信息

项目摘要

DESCRIPTION (provided by applicant): Nearly 30% of the human proteome is predicted to consist of membrane proteins. Despite their functional importance and frequency of occurrence, only a ~100 unique membrane proteins have been structurally characterized and included in the PDB database. Their low level of inclusion is because they neither crystallize for X-ray crystallography nor produce the conventional NOE data through NMR spectroscopy that has been required for successful structure determination. Residual dipolar couplings (RDC), an alternative source of data obtained from solution and solid state NMR spectroscopy, can be acquired in relative abundance from aqueous or membrane proteins. RDCs are accurate reporters of protein structure and internal dynamics. However, structure determination protocols based primarily on RDC data are challenging, since they require new analysis methods that operate in fundamentally different ways than those that use NOE data. To overcome this, we propose the development of a methodology leading to structure determination of proteins using RDC data as the primary source of data. Our primary goal is delivery of a program (named REDCRAFT) designed to address the need for rapid and accurate determination of membrane protein structures and characterization of motion primarily based on RDC data. During the course of testing and evaluation of REDCRAFT we will acquired RDC data and determine the structure of two medically relevant proteins: BACE1 and PINK1. These proteins are involved in the Alzheimer's disease (AD) and Parkinson's disease (PD) respectively.
描述(由申请人提供):预计近30%的人类蛋白质组由膜蛋白组成。尽管其功能的重要性和出现的频率,只有一个~100独特的膜蛋白已被结构表征,并包括在PDB数据库。它们的低含量是因为它们既不结晶用于X射线晶体学,也不通过NMR光谱产生成功确定结构所需的常规NOE数据。残余偶极耦合(RDC),从溶液和固态NMR光谱获得的数据的替代来源,可以从水或膜蛋白质中获得相对丰度。RDC是蛋白质结构和内部动力学的精确报告者。然而,主要基于RDC数据的结构测定方案是具有挑战性的,因为它们需要以与使用NOE数据的方法根本不同的方式操作的新分析方法。为了克服这一点,我们提出了一种方法的发展,导致使用RDC数据作为主要数据来源的蛋白质的结构测定。我们的主要目标是交付一个程序(名为REDCRAFT),旨在解决需要快速,准确地确定膜蛋白结构和表征的运动主要基于RDC数据。在测试和评估REDCRAFT的过程中,我们将获得RDC数据并确定两种医学相关蛋白质的结构:BACE 1和PINK 1。这些蛋白质分别与阿尔茨海默病(AD)和帕金森病(PD)有关。

项目成果

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专利数量(0)
Estimation of relative order tensors, and reconstruction of vectors in space using unassigned RDC data and its application.
相对阶张量的估计以及使用未分配的 RDC 数据重建空间向量及其应用。
Backbone resonance assignment and order tensor estimation using residual dipolar couplings.
使用残余偶极耦合进行主干共振分配和阶张量估计。
  • DOI:
    10.1007/s10858-011-9521-5
  • 发表时间:
    2011
  • 期刊:
  • 影响因子:
    2.7
  • 作者:
    Shealy,Paul;Liu,Yizhou;Simin,Mikhail;Valafar,Homayoun
  • 通讯作者:
    Valafar,Homayoun
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INBRE: BIOINFORMATICS CORE
INBRE:生物信息学核心
  • 批准号:
    8360744
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    $ 16.23万
  • 项目类别:
Structure and Dynamics of Membrane Proteins from NMR Orientational Constraints
核磁共振方向约束下的膜蛋白的结构和动力学
  • 批准号:
    7313221
  • 财政年份:
    2007
  • 资助金额:
    $ 16.23万
  • 项目类别:
Structure and Dynamics of Membrane Proteins from NMR Orientational Constraints
核磁共振方向约束下的膜蛋白的结构和动力学
  • 批准号:
    7623879
  • 财政年份:
    2007
  • 资助金额:
    $ 16.23万
  • 项目类别:
Structure and Dynamics of Membrane Proteins from NMR Orientational Constraints
核磁共振方向约束下的膜蛋白的结构和动力学
  • 批准号:
    7473105
  • 财政年份:
    2007
  • 资助金额:
    $ 16.23万
  • 项目类别:
Bioinformatics Core
生物信息学核心
  • 批准号:
    10493325
  • 财政年份:
    2001
  • 资助金额:
    $ 16.23万
  • 项目类别:
Bioinformatics Core
生物信息学核心
  • 批准号:
    10700975
  • 财政年份:
    2001
  • 资助金额:
    $ 16.23万
  • 项目类别:
Bioinformatics Core
生物信息学核心
  • 批准号:
    10249069
  • 财政年份:
    2001
  • 资助金额:
    $ 16.23万
  • 项目类别:
Bioinformatics Core
生物信息学核心
  • 批准号:
    9902054
  • 财政年份:
    2001
  • 资助金额:
    $ 16.23万
  • 项目类别:
Bioinformatics Core
生物信息学核心
  • 批准号:
    8899806
  • 财政年份:
  • 资助金额:
    $ 16.23万
  • 项目类别:
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