Oxygen-17 NMR spectroscopy of biological systems
生物系统的氧 17 NMR 波谱
基本信息
- 批准号:203308-2011
- 负责人:
- 金额:$ 6.19万
- 依托单位:
- 依托单位国家:加拿大
- 项目类别:Discovery Grants Program - Individual
- 财政年份:2015
- 资助国家:加拿大
- 起止时间:2015-01-01 至 2016-12-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
Nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy is a powerful analytical technique for studying molecular structure, dynamics, and chemical bonding. The development of this technique over the past several decades has revolutionized chemical and biological sciences. However, most successful NMR applications to biological systems such as proteins and nucleic acids are primarily based on detection of atomic nuclei with a nuclear spin quantum number of 1/2 such as H-1, C-13, and N-15. On the other hand, the oxygen element, being one of the most abundant in organic and biological molecules, has not yet been readily accessible by NMR spectroscopy. This is mainly because the only NMR-active oxygen isotope, O-17, has a nuclear spin quantum number of 5/2, known as a quadrupolar nucleus. Unlike commonly used spin-1/2 nuclei, quadrupolar nuclei are notoriously difficult to study by NMR because they often give rise to very broad NMR signals. As a result, O-17 is very often considered to be "NMR invisible" especially in the context of biological macromolecules. Our recent work has solved this challenging problem. We have developed new NMR methods that allow detection of high resolution O-17 NMR spectra for biological macromolecules both in the solid state and in aqueous solution. This new O-17 NMR approach, being complementary to the existing H-1, C-13, and N-15 NMR methods, can yield unique information about molecular interactions. The primary objective of our proposed research program is to apply these new O-17 NMR methods to several important biological systems. In particular, we will study ligand binding to heme proteins and to detect enzymatic reaction intermediates related to serine protease catalysis. The ultimate goal of our research program is to make all major elements (H, C, N, and O) found in biological molecules equally accessible by NMR spectroscopy. We hope that by demonstrating the power of O-17 NMR in solving important biological problems, more researchers will consider to use this method for solving their own research problems. It is anticipated that, in the next 5 years, a total of 20 HQPs (4 PhD, 6 MSc, and 10 BSc students) will be trained in this research program.
核磁共振(NMR)光谱是研究分子结构、动力学和化学键合的强大分析技术。这项技术在过去几十年的发展已经彻底改变了化学和生物科学。然而,大多数成功的NMR应用于生物系统,如蛋白质和核酸,主要是基于检测原子核的自旋量子数为1/2,如H-1,C-13和N-15。另一方面,氧元素是有机和生物分子中含量最丰富的元素之一,目前还不能通过核磁共振波谱法容易地获得。这主要是因为唯一的核磁共振活性氧同位素O-17的核自旋量子数为5/2,被称为四极核。与通常使用的自旋1/2核不同,四极核非常难以通过NMR进行研究,因为它们通常会产生非常宽的NMR信号。因此,O-17通常被认为是“NMR不可见的”,特别是在生物大分子的背景下。我们最近的工作解决了这个具有挑战性的问题。我们已经开发了新的NMR方法,允许检测高分辨率的O-17 NMR光谱的生物大分子在固态和水溶液中。这种新的O-17 NMR方法是对现有H-1、C-13和N-15 NMR方法的补充,可以产生关于分子相互作用的独特信息。我们提出的研究计划的主要目标是将这些新的O-17 NMR方法应用于几个重要的生物系统。特别是,我们将研究配体结合血红素蛋白和检测丝氨酸蛋白酶催化相关的酶反应中间体。我们的研究计划的最终目标是使生物分子中发现的所有主要元素(H,C,N和O)都能通过NMR光谱法获得。我们希望通过展示O-17 NMR在解决重要生物学问题中的力量,更多的研究人员将考虑使用这种方法来解决自己的研究问题。预计在未来5年内,共有20名HQP(4名博士,6名硕士和10名学士学生)将在该研究计划中接受培训。
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 }}
Wu, Gang其他文献
Influences of microparticle internal phase on hydrophilic drug loading efficiency and releasing
微粒内相对亲水性载药效率和释放的影响
- DOI:
- 发表时间:
2013 - 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
Deng, Chunling;He, Xianyun;Wei, Kun;Wu, Gang - 通讯作者:
Wu, Gang
Angle-Based Interference-Aware Routing Algorithm for Multicast over Wireless D2D Networks
基于角度的无线 D2D 网络组播干扰感知路由算法
- DOI:
- 发表时间:
2014 - 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
Xu, Qian;Ren, Pinyi;Du, Qinghe;Wu, Gang;Li, Qiang;Sun, Li - 通讯作者:
Sun, Li
Radiosensitivity enhancement of human hepatocellular carcinoma cell line SMMC-7721 by sorafenib through the MEK/ERK signal pathway
- DOI:
10.3109/09553002.2013.791405 - 发表时间:
2013-09-01 - 期刊:
- 影响因子:2.6
- 作者:
Dai, Xiao-Fang;Ding, Jie;Wu, Gang - 通讯作者:
Wu, Gang
Image object tracking on integrating lie group theory with characteristic subspace eigenbasis
李群理论与特征子空间特征基相结合的图像目标跟踪
- DOI:
- 发表时间:
2012 - 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
Wu, Gang;Tang, Zhen-Min;Yang, Jing-Yu - 通讯作者:
Yang, Jing-Yu
Hypoxia-Induced Autophagy Is Involved in Radioresistance via HIF1A-Associated Beclin-1 in Glioblastoma Multiforme.
- DOI:
10.1016/j.heliyon.2023.e12820 - 发表时间:
2023-01 - 期刊:
- 影响因子:4
- 作者:
Wei, Jielin;Zhu, Kuikui;Yang, Zhe;Zhou, Ying;Xia, Zihan;Ren, Jinghua;Zhao, Yanxia;Wu, Gang;Liu, Cuiwei - 通讯作者:
Liu, Cuiwei
Wu, Gang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('Wu, Gang', 18)}}的其他基金
Development of new 17O NMR spectroscopic techniques for studying biological systems
开发用于研究生物系统的新型 17O NMR 波谱技术
- 批准号:
RGPIN-2021-03140 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 6.19万 - 项目类别:
Discovery Grants Program - Individual
Development of new 17O NMR spectroscopic techniques for studying biological systems
开发用于研究生物系统的新型 17O NMR 波谱技术
- 批准号:
RGPIN-2021-03140 - 财政年份:2021
- 资助金额:
$ 6.19万 - 项目类别:
Discovery Grants Program - Individual
Exploring new frontiers of oxygen-17 NMR spectroscopy for chemical and biological applications
探索氧 17 NMR 光谱在化学和生物应用中的新领域
- 批准号:
RGPIN-2016-05251 - 财政年份:2020
- 资助金额:
$ 6.19万 - 项目类别:
Discovery Grants Program - Individual
Exploring new frontiers of oxygen-17 NMR spectroscopy for chemical and biological applications
探索氧 17 NMR 光谱在化学和生物应用中的新领域
- 批准号:
RGPIN-2016-05251 - 财政年份:2019
- 资助金额:
$ 6.19万 - 项目类别:
Discovery Grants Program - Individual
Exploring new frontiers of oxygen-17 NMR spectroscopy for chemical and biological applications
探索氧 17 NMR 光谱在化学和生物应用中的新领域
- 批准号:
RGPIN-2016-05251 - 财政年份:2018
- 资助金额:
$ 6.19万 - 项目类别:
Discovery Grants Program - Individual
Exploring new frontiers of oxygen-17 NMR spectroscopy for chemical and biological applications
探索氧 17 NMR 光谱在化学和生物应用中的新领域
- 批准号:
RGPIN-2016-05251 - 财政年份:2017
- 资助金额:
$ 6.19万 - 项目类别:
Discovery Grants Program - Individual
Exploring new frontiers of oxygen-17 NMR spectroscopy for chemical and biological applications
探索氧 17 NMR 光谱在化学和生物应用中的新领域
- 批准号:
RGPIN-2016-05251 - 财政年份:2016
- 资助金额:
$ 6.19万 - 项目类别:
Discovery Grants Program - Individual
Oxygen-17 NMR spectroscopy of biological systems
生物系统的氧 17 NMR 波谱
- 批准号:
203308-2011 - 财政年份:2014
- 资助金额:
$ 6.19万 - 项目类别:
Discovery Grants Program - Individual
Oxygen-17 NMR spectroscopy of biological systems
生物系统的氧 17 NMR 波谱
- 批准号:
412294-2011 - 财政年份:2013
- 资助金额:
$ 6.19万 - 项目类别:
Discovery Grants Program - Accelerator Supplements
Oxygen-17 NMR spectroscopy of biological systems
生物系统的氧 17 NMR 波谱
- 批准号:
203308-2011 - 财政年份:2013
- 资助金额:
$ 6.19万 - 项目类别:
Discovery Grants Program - Individual
相似国自然基金
基于神经分布透压针刀治疗神经根型颈椎病的随机对照研究
- 批准号:
- 批准年份:2025
- 资助金额:0.0 万元
- 项目类别:省市级项目
“蠲痰止哮饮”治疗支气管哮喘慢性持续期(痰浊阻肺证 )的临床观察及对 IL-10 、lL-17 的影响
- 批准号:
- 批准年份:2025
- 资助金额:0.0 万元
- 项目类别:省市级项目
CD9/ADAM17调控表皮迁移促进创面愈合的关键互作结构域
- 批准号:
- 批准年份:2025
- 资助金额:0.0 万元
- 项目类别:省市级项目
GPR17抑制IL-33/ST2调控髓鞘再生在血管性认知障碍中的作用和机制研究
- 批准号:JCZRQN202500691
- 批准年份:2025
- 资助金额:0.0 万元
- 项目类别:省市级项目
TLR2调控树突状细胞诱导Th17细胞分化参与急性胰腺炎的机制研究
- 批准号:
- 批准年份:2025
- 资助金额:0.0 万元
- 项目类别:省市级项目
SOCS1调控RORγt/Foxp3信号轴激活Th17细胞免疫诱导过敏性紫癜的作用及机制研究
- 批准号:
- 批准年份:2025
- 资助金额:0.0 万元
- 项目类别:省市级项目
Trim21调控的Th17细胞在粪产碱菌维持肠道免疫平衡中的作用及机制研究
- 批准号:MS25C080007
- 批准年份:2025
- 资助金额:0.0 万元
- 项目类别:省市级项目
HSD17B8对2型糖尿病患者骨密度及骨折发生的作用及机制研究
- 批准号:
- 批准年份:2025
- 资助金额:0.0 万元
- 项目类别:省市级项目
环状RNA DDX17通过Nrf2/HO-1信号通路促进非小细胞肺癌细胞铁死亡
- 批准号:2025JJ81069
- 批准年份:2025
- 资助金额:0.0 万元
- 项目类别:省市级项目
肾小管细胞OX40L调控Treg/Th17平衡在DN炎症损伤中的作用与机制
- 批准号:2025JJ50604
- 批准年份:2025
- 资助金额:0.0 万元
- 项目类别:省市级项目
相似海外基金
Oxygen-17 NMR studies of biomolecules
生物分子的氧 17 NMR 研究
- 批准号:
551292-2020 - 财政年份:2020
- 资助金额:
$ 6.19万 - 项目类别:
University Undergraduate Student Research Awards
Exploring new frontiers of oxygen-17 NMR spectroscopy for chemical and biological applications
探索氧 17 NMR 光谱在化学和生物应用中的新领域
- 批准号:
RGPIN-2016-05251 - 财政年份:2020
- 资助金额:
$ 6.19万 - 项目类别:
Discovery Grants Program - Individual
Exploring new frontiers of oxygen-17 NMR spectroscopy for chemical and biological applications
探索氧 17 NMR 光谱在化学和生物应用中的新领域
- 批准号:
RGPIN-2016-05251 - 财政年份:2019
- 资助金额:
$ 6.19万 - 项目类别:
Discovery Grants Program - Individual
Exploring new frontiers of oxygen-17 NMR spectroscopy for chemical and biological applications
探索氧 17 NMR 光谱在化学和生物应用中的新领域
- 批准号:
RGPIN-2016-05251 - 财政年份:2018
- 资助金额:
$ 6.19万 - 项目类别:
Discovery Grants Program - Individual
Exploring new frontiers of oxygen-17 NMR spectroscopy for chemical and biological applications
探索氧 17 NMR 光谱在化学和生物应用中的新领域
- 批准号:
RGPIN-2016-05251 - 财政年份:2017
- 资助金额:
$ 6.19万 - 项目类别:
Discovery Grants Program - Individual
Oxygen-17 NMR studies of biomolecules
生物分子的氧 17 NMR 研究
- 批准号:
509341-2017 - 财政年份:2017
- 资助金额:
$ 6.19万 - 项目类别:
University Undergraduate Student Research Awards
Oxygen-17 NMR central-line exchange spectroscopy of the slow dynamics in glass formers and crystalline solids
玻璃形成体和结晶固体中慢速动力学的氧 17 NMR 中心线交换光谱
- 批准号:
286881352 - 财政年份:2016
- 资助金额:
$ 6.19万 - 项目类别:
Research Grants
Exploring new frontiers of oxygen-17 NMR spectroscopy for chemical and biological applications
探索氧 17 NMR 光谱在化学和生物应用中的新领域
- 批准号:
RGPIN-2016-05251 - 财政年份:2016
- 资助金额:
$ 6.19万 - 项目类别:
Discovery Grants Program - Individual
Oxygen-17 NMR spectroscopy of biological systems
生物系统的氧 17 NMR 波谱
- 批准号:
203308-2011 - 财政年份:2014
- 资助金额:
$ 6.19万 - 项目类别:
Discovery Grants Program - Individual
Oxygen-17 NMR spectroscopy of biological systems
生物系统的氧 17 NMR 波谱
- 批准号:
412294-2011 - 财政年份:2013
- 资助金额:
$ 6.19万 - 项目类别:
Discovery Grants Program - Accelerator Supplements