Adhesion proteins: structure-function relationships and role in bacterial colonization.

粘附蛋白:结构-功能关系和在细菌定植中的作用。

基本信息

  • 批准号:
    RGPIN-2022-03845
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 5.83万
  • 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:
    2022
  • 资助国家:
    加拿大
  • 起止时间:
    2022-01-01 至 2023-12-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

This research program will explore the hypotheses that adhesion proteins (adhesins) are the first points of contact between bacteria and substrates they colonize and on which they may form biofilms; that the ligand-binding domains of the adhesins determine the niches inhabited by the bacteria; and that adhesins have a role in both adhesion to a surface and cohesion to each other or to the resulting biofilm. Having determined the 3-D structures of the ligand-binding domains and identified their ligands, we will explore ways to interrupt or modify these interactions, and to engineer changes to adhesins to alter their binding locations and partners. For this study we will focus on the "Repeats-in-Toxin" (RTX) adhesins that are widespread in Gram-negative bacteria, including many environmentally interesting and important species. The bacterial adhesion systems we are currently investigating include Pseudomonas fluorescens, a beneficial colonizer of plant roots; Marinomonas primoryensis that binds to ice and diatoms; the oil degrader, Marinobacter hydrocarbonoclasticus, which forms transient biofilms at the interface between water and oil as it metabolizes the latter; and Aeromonas hydrophila that is a fish pathogen. Their adhesins are gigantic single proteins, often coded by the largest open reading frame in the bacteria. Work funded during the last 5+ years on my NSERC DG revealed that two variable regions lying between the adhesin termini are crucial for their function. One is the extender region that determines the reach of the adhesin. The other is the ligand-binding region near the far end of the adhesin that can house one or more ligand-binding domains responsible for surface attachment. We estimate there are well over a dozen different types of these domains used in various combinations in different bacteria, only some of which have homologues in the present databases. We will continue to discover and characterize new adhesin ligand-binding domains, solve their crystal structures, identify their ligands and research how they cooperate to define the specific niche inhibited by the host bacterium. To address our hypotheses using adhesion engineering, we have two systems in play where we can swap ligand-binding domains and alter the surfaces bound by bacteria. One is a scaled down version of the ice-binding adhesin of M. primoryensis expressed from a plasmid in E. coli. The other is the 18-kDa N-terminal domain of Pseudomonas borealis ice nucleation protein that has been used extensively in E. coli as a surface display system to place enzymes and antigens on the bacterial surface. Twenty-one HQPs (6 MSc/PhD + 15 undergraduates) will be trained in this 5-yr program for work in the Canadian economy. The knowledge we discover on how to promote colonization by beneficial bacteria and block binding by harmful bacteria will benefit agriculture, aquaculture, and environmental remediation, and inform microbiological research.
这项研究计划将探索以下假设:黏附蛋白(粘附素)是细菌和它们定居的底物之间的第一个接触点,它们可能在上面形成生物膜;粘附素的配体结合结构域决定细菌栖息的生态位;粘附素在附着到表面和相互粘合或最终形成的生物膜中都有作用。在确定了配体结合域的三维结构并确定了它们的配体后,我们将探索中断或修改这些相互作用的方法,并设计粘附素的变化来改变它们的结合位置和伙伴。在这项研究中,我们将重点研究在革兰氏阴性细菌中广泛存在的“毒素重复序列”(RTX)粘附素,包括许多环境感兴趣和重要的物种。我们目前正在研究的细菌附着系统包括:荧光假单胞菌,一种有益的植物根部定殖者;原始海洋单胞菌,它与冰和硅藻结合;石油降解菌,海洋杆菌,它在代谢油和水的过程中,在水和油的界面形成短暂的生物膜;以及嗜水气单胞菌,这是一种鱼类病原体。它们的粘附素是巨大的单一蛋白质,通常由细菌中最大的开放阅读框架编码。在过去的5年多里,我在NSERC DG上资助的工作表明,粘附素末端之间的两个可变区对它们的功能至关重要。一个是决定粘附素到达范围的延伸区。另一个是粘附素远端附近的配体结合区,它可以容纳一个或多个负责表面附着的配体结合域。我们估计,在不同的细菌中,有十几种不同类型的结构域用于不同的组合,其中只有一些在目前的数据库中有同源性。我们将继续发现和表征新的粘附素配体结合域,解决它们的晶体结构,确定它们的配体,并研究它们如何合作来定义被宿主细菌抑制的特定生态位。为了利用黏附工程解决我们的假设,我们有两个正在发挥作用的系统,在这两个系统中,我们可以交换配体结合结构域,并改变细菌结合的表面。一种是从大肠杆菌中的一个质粒表达的原始分枝杆菌的冰结合粘附素的缩小版本。另一个是北极假单胞菌冰核蛋白的18 kDa N末端结构域,它在大肠杆菌中被广泛用作表面展示系统,将酶和抗原放置在细菌表面。21名HQP(6名硕士/博士+15名本科生)将接受这个为期5年的计划的培训,以便在加拿大经济中工作。我们发现的关于如何促进有益细菌的定植和阻止有害细菌的结合的知识将有助于农业、水产养殖和环境修复,并为微生物学研究提供信息。

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 }}

Davies, Peter其他文献

Age-dependent impairment of cognitive and synaptic function in the htau mouse model of tau pathology.
tau 病理学 htau 小鼠模型中认知和突触功能的年龄依赖性损害。
  • DOI:
    10.1523/jneurosci.1065-09.2009
  • 发表时间:
    2009-08-26
  • 期刊:
  • 影响因子:
    5.3
  • 作者:
    Polydoro, Manuela;Acker, Christopher M.;Duff, Karen;Castillo, Pablo E.;Davies, Peter
  • 通讯作者:
    Davies, Peter
Concepts for risk-based surveillance in the field of veterinary medicine and veterinary public health: review of current approaches.
  • DOI:
    10.1186/1472-6963-6-20
  • 发表时间:
    2006-02-28
  • 期刊:
  • 影响因子:
    2.8
  • 作者:
    Stark, Katharina D C;Regula, Gertraud;Hernandez, Jorge;Knopf, Lea;Fuchs, Klemens;Morris, Roger S;Davies, Peter
  • 通讯作者:
    Davies, Peter
Evidence of influenza A infection and risk of transmission between pigs and farmworkers.
  • DOI:
    10.1111/zph.12948
  • 发表时间:
    2022-08
  • 期刊:
  • 影响因子:
    2.4
  • 作者:
    Lopez-Moreno, Gustavo;Davies, Peter;Yang, My;Culhane, Marie R.;Corzo, Cesar A.;Li, Chong;Rendahl, Aaron;Torremorell, Montserrat
  • 通讯作者:
    Torremorell, Montserrat
CB2 Receptor Deficiency Increases Amyloid Pathology and Alters Tau Processing in a Transgenic Mouse Model of Alzheimer's Disease
  • DOI:
    10.2119/molmed.2013.00140
  • 发表时间:
    2013-07-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
    5.7
  • 作者:
    Koppel, Jeremy;Vingtdeux, Valerie;Davies, Peter
  • 通讯作者:
    Davies, Peter
Threshold concepts and the integration of understanding in economics
  • DOI:
    10.1080/03075070701685148
  • 发表时间:
    2007-01-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
    4.2
  • 作者:
    Davies, Peter;Mangan, Jean
  • 通讯作者:
    Mangan, Jean

Davies, Peter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('Davies, Peter', 18)}}的其他基金

Adhesion proteins: structure-function relationships and role in bacterial colonization and biofilms.
粘附蛋白:结构-功能关系以及在细菌定植和生物膜中的作用。
  • 批准号:
    RGPIN-2016-04810
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 5.83万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Adhesion proteins: structure-function relationships and role in bacterial colonization and biofilms.
粘附蛋白:结构-功能关系以及在细菌定植和生物膜中的作用。
  • 批准号:
    RGPIN-2016-04810
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 5.83万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Adhesion proteins: structure-function relationships and role in bacterial colonization and biofilms.
粘附蛋白:结构-功能关系以及在细菌定植和生物膜中的作用。
  • 批准号:
    RGPIN-2016-04810
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 5.83万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Adhesion proteins: structure-function relationships and role in bacterial colonization and biofilms.
粘附蛋白:结构-功能关系以及在细菌定植和生物膜中的作用。
  • 批准号:
    RGPIN-2016-04810
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 5.83万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Adhesion proteins: structure-function relationships and role in bacterial colonization and biofilms.
粘附蛋白:结构-功能关系以及在细菌定植和生物膜中的作用。
  • 批准号:
    RGPIN-2016-04810
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 5.83万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Adhesion proteins: structure-function relationships and role in bacterial colonization and biofilms.
粘附蛋白:结构-功能关系以及在细菌定植和生物膜中的作用。
  • 批准号:
    RGPIN-2016-04810
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    $ 5.83万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual

相似国自然基金

SOD1介导星形胶质细胞活化调控hNSC移植细胞存活的机制研究
  • 批准号:
    82372136
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
PCBP1和PCBP2调控cGAS的相变和酶活的机制研究
  • 批准号:
    32370928
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    50.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
自噬外泌体的鉴定及形成机制研究
  • 批准号:
    32100544
  • 批准年份:
    2021
  • 资助金额:
    20.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
热应激通过MAPK信号通路介导Vγ9Vδ2 T细胞抗肿瘤活性调控作用研究
  • 批准号:
    32000534
  • 批准年份:
    2020
  • 资助金额:
    16.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
LMD-2 蛋白对秀丽线虫溶酶体相关细胞器生成与动态调控机制的研究
  • 批准号:
    31960143
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    42.0 万元
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
未闭合自噬体与溶酶体融合的鉴定及意义
  • 批准号:
    91954125
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    65.0 万元
  • 项目类别:
    重大研究计划
Rab10介导ATP8A1的TGN输出及其对内吞体运输影响的机制研究
  • 批准号:
    91954107
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    73.0 万元
  • 项目类别:
    重大研究计划
VAPB-Rab5介导的内质网与内体互作在肌肉分化再生中的作用及机制研究
  • 批准号:
    91954121
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    82.0 万元
  • 项目类别:
    重大研究计划
SNX6在神经活性依赖的AMPAR内体-质膜转运中的功能研究
  • 批准号:
    91954126
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    91.0 万元
  • 项目类别:
    重大研究计划
通过与循环内体互作影响大致密核心颗粒生物发生的机制研究
  • 批准号:
    91954104
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    82.0 万元
  • 项目类别:
    重大研究计划

相似海外基金

Investigation of Adhesion GPCR and Ric-8 protein control of heterotrimeric G proteins
异三聚体 G 蛋白粘附 GPCR 和 Ric-8 蛋白控制的研究
  • 批准号:
    10622696
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 5.83万
  • 项目类别:
Non-Canonical Roles for Cell-Adhesion Molecules in Presynaptic Assembly
细胞粘附分子在突触前组装中的非典型作用
  • 批准号:
    10751904
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 5.83万
  • 项目类别:
Characterization of Bacterial Lectin-Carbohydrate Binding and Development of Anti-Adhesion Inhibitors
细菌凝集素-碳水化合物结合的表征和抗粘附抑制剂的开发
  • 批准号:
    10625679
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 5.83万
  • 项目类别:
Molecular Mechanisms of Candida auris Adhesion to Abiotic Surfaces
耳念珠菌粘附非生物表面的分子机制
  • 批准号:
    10601671
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 5.83万
  • 项目类别:
Structural and functional characterization of synaptic adhesion GPCR ADGRB3 binding interactions
突触粘附 GPCR ADGRB3 结合相互作用的结构和功能表征
  • 批准号:
    10667204
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 5.83万
  • 项目类别:
Identify cell surface protein ligand candidates for understudied adhesion GPCRs using a sensitive cell-based approach
使用敏感的基于细胞的方法识别用于正在研究的粘附 GPCR 的细胞表面蛋白配体候选物
  • 批准号:
    10452320
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 5.83万
  • 项目类别:
cdG Signaling and Adhesion Deployment During Biofilm Initiation
生物膜启动期间的 cdG 信号传导和粘附部署
  • 批准号:
    10597249
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 5.83万
  • 项目类别:
cdG Signaling and Adhesion Deployment During Biofilm Initiation
生物膜启动期间的 cdG 信号传导和粘附部署
  • 批准号:
    10417364
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 5.83万
  • 项目类别:
D-peptide Inhibitors of Uropathogenic E. coli Adhesion Proteins to Treat Urinary Tract Infections
尿路致病性大肠杆菌粘附蛋白 D 肽抑制剂治疗尿路感染
  • 批准号:
    10932838
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 5.83万
  • 项目类别:
Defining a novel mechanism of adhesion present in multiple infective endocarditis causing species
定义多种感染性心内膜炎引起物种中存在的新粘连机制
  • 批准号:
    10598825
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 5.83万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了