基于DNA折纸的生物分子相互作用研究
批准号:
11375253
项目类别:
面上项目
资助金额:
96.0 万元
负责人:
李宾
依托单位:
学科分类:
核技术在其他领域中的应用
结题年份:
2017
批准年份:
2013
项目状态:
已结题
项目参与者:
吴娜、王奇、赵彬钰、宋洋、李民乾
中文摘要
DNA折纸的发明对于DNA纳米技术来说具有里程碑的重要意义,也为生物大分子研究带来了新的机遇。DNA聚合酶是细胞活动和分子生物学实验中必不可少的重要生物大分子,本项目拟以DNA聚合酶复制过程为模型,发挥DNA折纸纳米结构具有地址可循性和易于定位修饰的优势,通过基于原子力显微术的纳米检测、操纵技术,在微观水平上研究DNA聚合酶在DNA模板上的识别、移动、解离等动态过程,获取整个单分子事件的"分子影像"信息,达到在单分子水平上对反应过程的全程监控,阐明DNA复制过程中的生物分子相互作用分子机制,找寻相关影响因素及其调控规律等,解析纳米粒子对DNA聚合酶复制体系影响的可能机制,为DNA折纸的实际应用提供新思路和新途径。
英文摘要
The invention of DNA origami, a milestone of DNA nanotechnology, provide a new opportunity for the study of biological macromolecules. Based on the advantage of addressable and easily modificated properties of the nanostructure origami, a project will be caried out for studying the process of DNA replication with DNA polymerase, a key molecule for both cell activities and experiments of molecular biology. By using atomic force microscopy, a series of interactions between a single DNA polymerase molecule and a single-strand DNA templet which involve DNA polymerase's recognition, positioning, sliding and finally disassembling from the single-strand DNA templet will be recorded in a real-time way.This kind of method, detecting and manipulating molecules at the micro-scale level, possibly provide a new way for understanding the mechanism of biomolecule interactions and for finding factors and rules relating with the reaction, Moreover, the method will also help to explore the role of nanoparticales on DNA replication processes, which will be useful for the potential applications of DNA origami.
DNA折纸的发明对于DNA纳米技术来说具有里程碑的重要意义,也为单分子水平上生物大分子间的相互作用研究带来了新的机遇。本项目以DNA聚合酶复制过程为模型,发挥了DNA折纸纳米结构具有地址可循性和易于定位修饰的优势,通过原子力显微术和FRET等方法,在宏观和微观水平上研究了DNA聚合酶在DNA模板上的识别、移动、解离等动态过程,研究了多种环境因素包括镁离子、dNTP浓度、纳米金颗粒和探针纳牛级作用力等对DNA复制的影响。获取了DNA复制的整个单分子事件的"分子影像"信息,达到了在单分子水平上对DNA复制反应过程的全程监控,发现了探针的纳米级作用力对反应体系的干扰作用,分析了其对DNA复制效率带来的影响。研究中也发现存在一条DNA模板链上同时有多个DNA聚合酶结合的现象。以上研究手段和研究结果对解析DNA聚合酶复制体系的机制研究具有参考价值。
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DOI:
--
发表时间:
2016
期刊:
分析化学
影响因子:
--
作者:
[赵志杰, 张萍, 杨家香, 郝长春, 周星飞, 李宾]
通讯作者:
李宾
DOI:
--
发表时间:
2014
期刊:
南方医科大学学报
影响因子:
--
作者:
[王奇, 樊友杰, 李宾]
通讯作者:
李宾
DOI:
--
发表时间:
2016
期刊:
核技术
影响因子:
--
作者:
[杨硕, 汪颖, 杨海军, 高彦涛, 胡钧, 张金金]
通讯作者:
张金金
DOI:
10.1039/c5nr06544e
发表时间:
2016-03
期刊:
Nanoscale
影响因子:
6.7
作者:
[Jie Chao;Jie Chao;P. Zhang;Qiufan Wang;Na Wu;Feng Zhang;Jun Hu;Chunhai Fan;Bin Li]
通讯作者:
Jie Chao;Jie Chao;P. Zhang;Qiufan Wang;Na Wu;Feng Zhang;Jun Hu;Chunhai Fan;Bin Li
The effect of aluminum ion on the aggregation of human islet amyloid polypeptide (11-28)
铝离子对人胰岛淀粉样多肽聚集的影响(11-28)
DOI:
10.1093/abbs/gmx015
发表时间:
2017
期刊:
Acta Biochimica et Biophysica Sinica
影响因子:
3.7
作者:
[Su Lanlan, Lu Cheng, Yan Peng, Zhang Nan, Zhou Xingfei, Cai Sheng, Zhang Gongjun, Li Bin, Zhou XF, Li B]
通讯作者:
Li B
共 6 条
基于原子力显微术的单个生物分子结构和功能的研究
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批准号:31670871
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项目类别:面上项目
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资助金额:60.0万元
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批准年份:2016
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负责人:李宾
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依托单位:
超快X射线光源的相干性
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批准号:11475249
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项目类别:面上项目
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资助金额:120.0万元
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批准年份:2014
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负责人:李宾
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依托单位:
单个DNA分子反应实时原位纳米检测表征新方法研究
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批准号:21073222
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项目类别:面上项目
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资助金额:36.0万元
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批准年份:2010
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负责人:李宾
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依托单位:
基于原子力显微术的单个DAN分子连接反应研究
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批准号:10874198
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项目类别:面上项目
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资助金额:45.0万元
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批准年份:2008
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负责人:李宾
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依托单位:
基于纳米操纵的单个生物大分子原位合成方法研究
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批准号:10675160
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项目类别:面上项目
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资助金额:36.0万元
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批准年份:2006
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负责人:李宾
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依托单位:
生物分子的纳米定位和单分子反应
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批准号:30470441
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项目类别:面上项目
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资助金额:19.0万元
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批准年份:2004
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负责人:李宾
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依托单位:
国内基金
海外基金