课题基金基金详情
基于全原子和粗粒化模型的蛋白质-RNA相互作用动力学及功能性构象变化的研究
结题报告
批准号:
31971180
项目类别:
面上项目
资助金额:
58.0 万元
负责人:
李春华
依托单位:
学科分类:
物理生物学
结题年份:
2023
批准年份:
2019
项目状态:
已结题
项目参与者:
李春华
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中文摘要
蛋白质-RNA识别与相互作用在细胞生命活动中发挥着核心作用,静态结构难以解释其发挥功能的全部机制,动力学性质与其功能行使密切相关。项目拟发展基于全原子和粗粒化模型的有效分析蛋白质-RNA相互作用动力学行为的方法,包括二面角互信息方法、针对结构常常较松散RNA的考虑相互作用多尺度和离子效应的弹性网络模型(ENM)方法、基于ENM的残基微扰和迭代方法。针对代表性体系研究离子等因素对识别动力学影响的规律和机制,分析稳定结构和序列特异性识别模式的主要因素并探讨其中的竞争与协同效应;研究蛋白质/RNA拓扑结构及固有动力学性质与功能性构象变化之间的关系,进而模拟变构随时间的演化过程并识别变构信号传导通路及关键位点,探讨蛋白质/RNA对彼此结合的响应并揭示局部结构扰动扩散导致功能性变构的物理机制。项目有助于揭示蛋白质-RNA动力学与特异性识别和功能行使之间的关系,关键位点识别可为药物设计提供重要依据。
英文摘要
Protein-RNA recognition and interactions play a central role in cellular life activities. It is very difficult for static structures to explain all the mechanisms of their function exertion. Dynamic properties are closely related to the exertion of their functions. The aim of the project is to develop theoretical methods to effectively analyze the dynamic behavior of protein-RNA interactions based on all-atom and coarse-grained models, which include the dihedral mutual information method, the elastic network model (ENM) method for usually loose RNAs with the effects of multiple interaction scales and ions considered, and the ENM-based residual perturbation and iterative methods. For the representative protein-RNA systems, we will study the law and mechanism of the influence of ions and other factors on the recognition dynamics, analyze the main factors of stabilizing the structure- and sequence-specific recognition patterns and discuss the effects of competition and cooperation involved in them. We are going to study the relationship between protein/RNA topological structure, intrinsic dynamical properties and functionally conformational changes, thereout simulate the time evolution behavior of the conformational changes and identify the allosteric signal transduction pathways and key sites, and explore the response of protein/RNA to the binding to each other, revealing the physical mechanism of functionally conformational changes caused by the local site perturbation and its diffusion. The project helps to reveal the relationship between protein-RNA interaction dynamics and the specific recognition, the execution of biological functions. The identification of key sites can provide important information for drug design.
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
DOI:10.1093/bioinformatics/btaa747
发表时间:2020-08
期刊:Bioinformatics
影响因子:5.8
作者:Yang Liu;Weikang Gong;Yanpeng Zhao;Xueqing Deng;Shan Zhang;Chunhua Li
通讯作者:Yang Liu;Weikang Gong;Yanpeng Zhao;Xueqing Deng;Shan Zhang;Chunhua Li
DOI:10.1093/bib/bbad049
发表时间:2023-02
期刊:Briefings in bioinformatics
影响因子:9.5
作者:Yanpeng Zhao;Jingjing Wang;Fubin Chang;Weikang Gong;Yang Liu;Chunhua Li
通讯作者:Yanpeng Zhao;Jingjing Wang;Fubin Chang;Weikang Gong;Yang Liu;Chunhua Li
DOI:10.1186/s12859-020-3398-9
发表时间:2020-02
期刊:BMC Bioinformatics
影响因子:3
作者:Zhen Yang;Xueqing Deng;Yang Liu;Weikang Gong;Chunhua Li
通讯作者:Zhen Yang;Xueqing Deng;Yang Liu;Weikang Gong;Chunhua Li
DOI:10.1016/j.jmb.2021.166944
发表时间:2021-03-25
期刊:JOURNAL OF MOLECULAR BIOLOGY
影响因子:5.6
作者:Gong, Weikang;Guerler, Aysam;Zhang, Yang
通讯作者:Zhang, Yang
DOI:10.16476/j.pibb.2020.0004
发表时间:2020
期刊:生物化学与生物物理进展
影响因子:--
作者:陆林;刘洋;李春华
通讯作者:李春华
基于别构蛋白个体及家族动力学的变构机制的理论研究
  • 批准号:
    --
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    54万元
  • 批准年份:
    2022
  • 负责人:
    李春华
  • 依托单位:
基于多尺度分子动力学模拟和网络模型的ABC转运蛋白变构机制的研究
  • 批准号:
    11474013
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    80.0万元
  • 批准年份:
    2014
  • 负责人:
    李春华
  • 依托单位:
基于RNA分子柔性分析的蛋白质-RNA分子对接方法研究
  • 批准号:
    31171267
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    45.0万元
  • 批准年份:
    2011
  • 负责人:
    李春华
  • 依托单位:
蛋白质功能位点预测方法的研究
  • 批准号:
    20773006
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    26.0万元
  • 批准年份:
    2007
  • 负责人:
    李春华
  • 依托单位:
蛋白质与蛋白质相互作用及对接方法的研究
  • 批准号:
    30400087
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    22.0万元
  • 批准年份:
    2004
  • 负责人:
    李春华
  • 依托单位:
国内基金
海外基金