模型蛋白淀粉纤维化过程中铜、锌等二价金属离子微观作用机制的拉曼光谱研究
批准号:
22073088
项目类别:
面上项目
资助金额:
64.0 万元
负责人:
刘世林
依托单位:
学科分类:
化学动力学
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
刘世林
中文摘要
蛋白质淀粉纤维化可以导致众多神经退行性疾病,而不同离子对该过程的促进或抑制作用迥然不同。铜、锌等二价金属离子不仅是人体的重要组成元素,而且也是许多生命体活动的信息和能量载体,它们与淀粉纤维样的形成可能存在着重要的内在关联。本项目中,我们将综合应用拉曼光谱、红外光谱等多种谱学手段,原位地测量这些金属离子与不同模型蛋白质分子的作用类型和位点,以及随变性过程二级和三级结构的动力学演化和形貌变化,从而揭示Cu2+、Zn2+等二价金属离子在鸡蛋清溶菌酶(HEWL)和人体血清蛋白(HSA)等模型蛋白质淀粉纤维化过程中的微观作用机制,增强对相关化学物理过程规律(Hofmeister序列)的认识,为相关药物开发提供新的思路和新的靶点。
英文摘要
Amyloid fibrillation of proteins can lead to many neurodegenerative diseases, in which various ions show the entirely different effects of promotion or inhibition. The divalent metal ions such as Cu2+ and Zn2+ are not only important elements of human, but also the carriers of information and energy for life activities. There might be an important correlation between them and the formation of amyloid fibrils. In this project, we will perform a comprehensive spectral investigation such as Raman spectroscopy, to measure in situ the interactions and sites of these metal ions on various model proteins, as well as the kinetics of secondary and tertiary structures and the corresponding morphological changes. Thus, the action mechanisms of these divalent metal ions in amyloid fibrillation of model proteins such as egg white lysozyme (HEWL) and human serum protein (HSA), will be clarified, improving our knowledge of the related rules like Hofmeister sequence and providing new ideas and new targets for developing drugs.
蛋白质淀粉样纤维化被认为是导致众多神经退行性疾病的重要原因之一,而不同离子对该过程的促进或抑制作用迥然不同。Zn2+、Mn2+、Cd2+、Ni2+等二价金属离子不仅是人体内源和外源的重要组成元素,而且也是许多生命体活动的信息和能量载体,它们与淀粉纤维样的形成可能存在着重要的内在关联。本项目中,我们综合应用了振动分辨的Raman光谱、AFM、ThT荧光和CD光谱等实验技术原位地观测模型蛋白-鸡蛋清溶菌酶(HEWL)在淀粉纤维化过程中的二级和三级结构的变化动力学、聚集体的形貌变化,并结合量子化学理论计算确认不同阶段中离子与蛋白质的作用位点和作用类型,从而准确、完整地描述模型蛋白变性的动力学过程,最终阐明Zn2+、Mn2+、Cd2+、Ni2+等二价金属离子在这些模型蛋白淀粉纤维化过程中的微观作用机制,明确了这些金属离子有趣的浓度效应,增强了对相关化学物理过程规律(Hofmeister序列)的认识。
新型气溶胶光镊光谱仪的研制
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批准号:--
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项目类别:国家重大科研仪器研制项目
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资助金额:597.82万元
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批准年份:2020
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负责人:刘世林
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依托单位:
模型蛋白淀粉纤维化过程中铜、锌等二价金属离子微观作用机制的拉曼光谱研究
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批准号:--
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项目类别:--
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资助金额:64万元
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批准年份:2020
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负责人:刘世林
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依托单位:
三体混合溶液微观结构和动力学的拉曼光谱研究
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批准号:21573208
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项目类别:面上项目
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资助金额:70.0万元
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批准年份:2015
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负责人:刘世林
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依托单位:
水及水溶液微观结构的拉曼光谱研究
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批准号:21273211
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项目类别:面上项目
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资助金额:82.0万元
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批准年份:2012
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负责人:刘世林
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依托单位:
自组装中弱键相互作用及其协同效应的多尺度表征
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批准号:91127042
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项目类别:重大研究计划
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资助金额:260.0万元
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批准年份:2011
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负责人:刘世林
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依托单位:
阈值光电子-离子符合成像质谱装置
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批准号:21027005
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项目类别:专项基金项目
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资助金额:200.0万元
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批准年份:2010
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负责人:刘世林
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依托单位:
液相醇类分子拉曼光谱和氢键结构研究
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批准号:20873131
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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:2008
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负责人:刘世林
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依托单位:
离子振动态选择制备的电子光谱和解离动力学研究
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批准号:20573100
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项目类别:面上项目
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资助金额:28.0万元
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批准年份:2005
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负责人:刘世林
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依托单位:
四波混频VUV激光研究N2O和CO2分子的光解离动力学
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批准号:20373066
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项目类别:面上项目
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资助金额:25.0万元
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批准年份:2003
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负责人:刘世林
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依托单位:
振动泛频激发FNO及CINO分子的电子激发态研究
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批准号:29873047
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项目类别:面上项目
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资助金额:25.0万元
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批准年份:1998
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负责人:刘世林
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依托单位:
国内基金
海外基金