课题基金基金详情
基于Cu/Ru-ZnPP双金属中心的新型人工金属酶的构建及其光诱导催化功能研究
结题报告
批准号:
21701081
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
25.0 万元
负责人:
杜可杰
依托单位:
学科分类:
B0702.生物分子的化学生物学
结题年份:
2020
批准年份:
2017
项目状态:
已结题
项目参与者:
贺楚华、吴磊彬、廖非、廖锦嫦、陈洋洋
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中文摘要
人工金属蛋白酶兼备天然蛋白及修饰辅基的活性功能,一直是化学生物学的一个重要研究领域。最近本课题组关于突变体肌红蛋白L29E Mb核酸水解酶功能的首次报道,为肌红蛋白作为核酸酶应用奠定了基础,但其活性效率及可调控性等均有待进一步提高。基于国内外研究现状及申请人研究基础,本项目拟设计并合成系列新型Cu/Ru基金属中心锌卟啉辅基,进而与脱辅基肌红蛋白apo-Mb及本课题组设计的脱辅基突变体蛋白apo-L29E Mb进行体外重组,从而获得不同于天然蛋白酶的具有铜/钌-锌多金属活性中心的新型人工金属蛋白(Cu/Ru-ZnPP-apo-Mbs),研究其性质及探索其光诱导核酸酶功能。本项目旨在构建新型人工金属蛋白酶,拓展天然蛋白酶的结构与功能,深入探索金属蛋白酶的SPRF关系,为新功能人工肌红蛋白的构建提供有价值的借鉴。
英文摘要
Artificial metalloenzymes combine the advantages of both natural enzymes and chemically synthesized model, which is an important aspect in chemical biology in recent years.Recently,DNA hydrolytic cleavage caused by L29E Mb has been reported for the first time by our group.This study suggests that it is possible to fine-tune the diverse function of heme proteins by rational design of the heme active center.Although new progress has been made in molecular design of artificial metalloproteins, both the catalytic efficient and the controllability need to be improved further. Based on the current progress as well as the achievement in our group, this project plans to design and synthesis new zinc porphyrin modified by Cu/Ru complexes.These new zinc porphyrin derivatives will be further reconstituted with apo-myoglobin (apo-Mb) and apo-L29E Mb that was designed by our group, named Cu/Ru-ZnPP-apo-Mbs. We will study the structure, property and light-driven nuclease activity of these new artificial metallproteins.This project aims at designing and constructing new artificial metalloproteins, expanding the structure and function of natural enzymes, and deeply investigating the SPRF of metalloproteins, thereby providing a scientific example for molecule design of functional metalloenzymes.
人工金属蛋白酶兼备天然蛋白及修饰辅基的活性功能,一直是化学生物学的一个重要研究领域。但是目前的人工金属核酸酶具有活性不高、可调控性较差等缺点,本课题组基于天然肌红蛋白的基础上发现了具备水解核酸酶活性的L29E Mb突变体。在此基础上,本项目致力于多金属人工核酸酶的活性提升及可调控性改性。对突变体肌红蛋白L29E Mb进行了系列改性及化学修饰,并详细研究了其核酸水解酶活性。本项目引入修饰锌卟啉辅基,进而与脱辅基肌红蛋白apo-Mb及本课题组设计的脱辅基突变体蛋白apo-L29E Mb进行体外重组,得到了具备较好的其光诱导核酸酶活性的人工重组蛋白。此外,通过不同金属离子对其活性研究发现,Mg2+-H2O-Fe3+多金属中心的形成,显示了其具有DNA断裂与降解的功能。本项目构建新型多金属中心人工金属蛋白酶,拓展了天然蛋白酶的结构与功能,为新功能人工肌红蛋白的构建提供有价值的借鉴。
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
Regulation of both the structure and function by a de novo designed disulfide bond: a case study of heme proteins in myoglobin
从头设计的二硫键对结构和功能的调节:肌红蛋白中血红素蛋白的案例研究
DOI:10.1039/c8cc01646a
发表时间:2018
期刊:Chemical Communications
影响因子:4.9
作者:Yin Lu Lu;Yuan Hong;Du Ke Jie;He Bo;Gao Shu Qin;Wen Ge Bo;Tan Xiangshi;Lin Ying Wu
通讯作者:Lin Ying Wu
Photo-induced DNA cleavage by zinc-substituted myoglobin with a redesigned active center
重新设计活性中心的锌取代肌红蛋白诱导光诱导 DNA 裂解
DOI:10.1039/c7qi00384f
发表时间:2017-12-01
期刊:INORGANIC CHEMISTRY FRONTIERS
影响因子:7
作者:Shi, Zhen-Hua;Du, Ke-Jie;Lin, Ying-Wu
通讯作者:Lin, Ying-Wu
Rational Design of an Artificial Nuclease by Engineering a Hetero-Dinuclear Center of Mg-Heme in Myoglobin
通过工程化肌红蛋白中镁血红素的异双核中心合理设计人工核酸酶
DOI:10.1021/acscatal.0c04572
发表时间:2020-12-18
期刊:ACS CATALYSIS
影响因子:12.9
作者:Luo, Jie;Du, Ke-Jie;Lin, Ying-Wu
通讯作者:Lin, Ying-Wu
Unique Tyr-heme double cross-links in F43Y/T67R myoglobin: an artificial enzyme with a peroxidase activity comparable to that of native peroxidases
F43Y/T67R 肌红蛋白中独特的酪氨酸-血红素双交联:一种人工酶,其过氧化物酶活性与天然过氧化物酶相当
DOI:10.1039/c9cc02714a
发表时间:2019-06-11
期刊:CHEMICAL COMMUNICATIONS
影响因子:4.9
作者:Liu, Can;Yuan, Hong;Lin, Ying-Wu
通讯作者:Lin, Ying-Wu
多金属中心自激发人工金属酶的设计与功能研究
  • 批准号:
    2022JJ30485
  • 项目类别:
    省市级项目
  • 资助金额:
    0.0万元
  • 批准年份:
    2022
  • 负责人:
    杜可杰
  • 依托单位:
国内基金
海外基金