蛋白质化学合成与生物学应用

批准号:
21532004
项目类别:
重点项目
资助金额:
300.0 万元
负责人:
刘磊
依托单位:
学科分类:
B01.合成化学
结题年份:
2020
批准年份:
2015
项目状态:
已结题
项目参与者:
杨茂君、黄轶超、唐珊、王佳星、潘漫、宗帅、张丽、卓微、齐昀坤
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中文摘要
现代化学生物学的研究中需要使用化学方法合成一些难以通过生物技术得到的蛋白质,包括翻译后修饰蛋白质和赋予人造功能的蛋白质。本项目拟围绕蛋白质化学合成展开研究,发展建立新一代蛋白质化学合成方法,力求大幅度提高蛋白质化学合成的效率,并产生自主知识产权的核心技术。以蛋白质化学合成新方法为基础,制备生物医学领域几类重要的蛋白质分子并研究其生物化学功能及机制,在检验化学方法的实用性同时,拓展蛋白质化学合成的应用研究。具体计划是:(1)发展建立新一代蛋白化学合成方法,克服目前蛋白合成存在的连接效率低、分离纯化困难等挑战;(2)化学合成含有翻译后修饰(多聚泛素化)、获取困难(膜蛋白)、以及具有人造功能的蛋白质(如同位素标记的蛋白、D-型蛋白质);(3)使用化学合成的蛋白质研究阐明一些重要生物化学机制问题,例如去泛素化酶的选择性机制、泛素识别过程的分子机制、泛素链的动态结构等。
英文摘要
In the development of chemical biology, it is important to develop chemical methods to synthesize proteins with post-translational modifications or with artificial functionality. In the proposed project, we plan to carry out systematic studies on the development of next-generation methods for protein chemical synthesis. With the new methods in hand, we plan to synthesize important proteins and study their biochemical functions and mechanisms. Specifically,we plan to carry out the following studies: 1) Develop novel methods of protein chemical syntheis with the aim of improving ligation efficiency and purification yield; 2) Synthesize three types of target protein molecules including post-translationally modified proteins (e.g. polyubiquitinated proteins), difficult-to-obtain proteins (e.g. membrane proteins) and artificial functional proteins (e.g. isotope-labeled proteins and enantiomeric proteins); 3) Use chemically synthesized proteins to elucidate molecular mechanisms of important biological processes, such as linkage-selective deubiquitination, ubiquitin code identification, and structural dynamics of polyubiquitin chains.
使用化学方法合成一些难以通过生物技术得到的具有重要生物医学价值的蛋白分子,并研究其生物学功能及作用机制,能够促进解决相关重要的生物学问题,具有重要的研究意义。本项目团队合作攻坚,主要完成了三方面的工作:1)不断拓宽蛋白酰肼方法体系,优化、创新了系列蛋白质化学合成方法,建立新一代蛋白质化学合成核心技术平台,取得了具有自主知识产权的专利技术;2)使用所发明的蛋白质化学合成技术,制备了生物医学领域几类重要的蛋白质分子,如毒素蛋白、含多聚泛素化蛋白、膜蛋白等,并结合生物物理、细胞生物学等多种手段,研究靶蛋白在生命过程中的生化机制;3)围绕机体感受外界环境,对感受酸味、调控细胞离子稳态的多种通道蛋白进行了结构生物学的研究。项目自实施以来,共发表SCI标注论文54篇,包括Nature(2018)、Science(2019)等,超额完成拟定的研究计划,彰显出蛋白质化学合成在解决生物学问题中的价值。
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
Ligation of Soluble but Unreactive Peptide Segments in the Chemical Synthesis of Haemophilus Influenzae DNA Ligase
化学合成流感嗜血杆菌 DNA 连接酶中可溶但不反应的肽段的连接
DOI:10.1002/anie.201905149
发表时间:2019
期刊:Angewandte Chemie International Edition
影响因子:--
作者:Zhang Baochang;Deng Qiang;Zuo Chong;Yan Bingjia;Zuo Chao;Cao Xiu Xiu;Zhu Ting F;Zheng Ji Shen;Liu Lei
通讯作者:Liu Lei
Examination of the Deubiquitylation Site Selectivity of USP51 by Using Chemically Synthesized Ubiquitylated Histones
使用化学合成的泛素化组蛋白检查 USP51 的去泛素化位点选择性
DOI:10.1002/cbic.201800432
发表时间:2019-01-18
期刊:CHEMBIOCHEM
影响因子:3.2
作者:Ai, Huasong;Guo, Yu;Liu, Lei
通讯作者:Liu, Lei
Hmboff/on as a switchable thiol protecting group for native chemical ligation
Hmb(关/开)作为天然化学连接的可切换硫醇保护基
DOI:10.1039/c6ob00450d
发表时间:2016-01-01
期刊:ORGANIC & BIOMOLECULAR CHEMISTRY
影响因子:3.2
作者:Qi, Yun-Kun;Tang, Shan;Liu, Lei
通讯作者:Liu, Lei
Synthesis of Disulfide Surrogate Peptides Incorporating Large-Span Surrogate Bridges Through a Native-Chemical-Ligation-Assisted Diaminodiacid Strategy
通过天然化学连接辅助二氨基二酸策略合成包含大跨度替代桥的二硫键替代肽
DOI:10.1002/anie.201915358
发表时间:2020
期刊:Angewandte Chemie International Edition
影响因子:--
作者:Qu Qian;Gao Shuai;Wu Fangming;Zhang Meng-Ge;Li Ying;Zhang Long-Hua;Bierer Donald;Tian Chang-Lin;Zheng Ji-Shen;Liu Lei
通讯作者:Liu Lei
Chemical Synthesis of K34-Ubiquitylated H2B for Nucleosome Reconstitution and Single-Particle Cryo-Electron Microscopy Structural Analysis
用于核小体重建和单颗粒冷冻电子显微镜结构分析的 K34-泛素化 H2B 的化学合成
DOI:10.1002/cbic.201600551
发表时间:2017
期刊:Chembiochem
影响因子:3.2
作者:Li Jiabin;He Qiaoqiao;Liu Yuntao;Liu Sanling;Tang Shan;Li Chengmin;Sun Demeng;Li Xiaorun;Zhou Min;Zhu Ping;Bi Guoqiang;Zhou Zhenghong;Zheng Ji-Shen;Tian Changlin
通讯作者:Tian Changlin
非经典分泌因子S100A8/A9的分泌机制研究
- 批准号:92253302
- 项目类别:青年科学基金项目
- 资助金额:20万元
- 批准年份:2022
- 负责人:刘磊
- 依托单位:
蛋白质合成化学新技术及泛素化修饰合成、编辑与功能研究
- 批准号:--
- 项目类别:--
- 资助金额:800万元
- 批准年份:2022
- 负责人:刘磊
- 依托单位:
基于骨架改性化学的蛋白质化学全合成仪器研制
- 批准号:22227810
- 项目类别:国家重大科研仪器研制项目
- 资助金额:891.00万元
- 批准年份:2022
- 负责人:刘磊
- 依托单位:
基于组装-连接-反馈一体化平台的超快激光纳米异质连接及界面能带调控
- 批准号:92253302
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:54万元
- 批准年份:2022
- 负责人:刘磊
- 依托单位:
人工智能辅助的镜像蛋白多肽药物设计和定向进化
- 批准号:22137005
- 项目类别:重点项目
- 资助金额:306万元
- 批准年份:2021
- 负责人:刘磊
- 依托单位:
非经典泛素修饰蛋白的化学合成方法及应用
- 批准号:91753205
- 项目类别:重大研究计划
- 资助金额:300.0万元
- 批准年份:2017
- 负责人:刘磊
- 依托单位:
超快激光沉积疏松纳米复合材料及其高温高可靠性连接应用
- 批准号:51775299
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:60.0万元
- 批准年份:2017
- 负责人:刘磊
- 依托单位:
超快激光制备有序微纳米表面结构及其改善钎焊的机理研究
- 批准号:51405258
- 项目类别:青年科学基金项目
- 资助金额:28.0万元
- 批准年份:2014
- 负责人:刘磊
- 依托单位:
光敏控制的构象锁定寡肽作为信号转导研究探针
- 批准号:91013007
- 项目类别:重大研究计划
- 资助金额:60.0万元
- 批准年份:2010
- 负责人:刘磊
- 依托单位:
新型多肽片断连接方法用于蛋白质的全合成
- 批准号:20842003
- 项目类别:专项基金项目
- 资助金额:8.0万元
- 批准年份:2008
- 负责人:刘磊
- 依托单位:
国内基金
海外基金
