Liquid-liquid phase separation and crystallization in protein solutions induced by multivalent metal ions
Liquid-liquid phase separation and crystallization in protein solutions induced by multivalent metal ions
批准号:
197073534
负责人:
Privatdozent Dr. Fajun Zhang, Ph.D.
金额:
$0.0万
依托单位国家:
德国
项目类别:
Research Grants
财政年份:
2011
资助国家:
德国
项目状态:
已结题
起止时间:
2010-12-31 至 2015-12-31
中文摘要
蛋白质溶液中的液-液相分离(LLPS)(即分离成分别具有低蛋白质浓度和高蛋白质浓度的两个液相)是蛋白质结晶以及蛋白质缔合相关疾病(例如镰状细胞性贫血和白内障)的关键现象。然而,LLPS条件下的物理机制及其对后续蛋白质结晶的影响仍然知之甚少。在这个建议中,我们将进行一个全面的研究,蛋白质溶液中的多价金属离子的存在下,其中一个可重入的凝聚相行为和LLPS已经观察到最近在我们的小组。我们的目标是在分子水平上探索这种现象背后的基本机制以及关键参数,并最终控制蛋白质溶液的相行为。将解决以下问题:(a)当LLPS发生时,有效的蛋白质-蛋白质相互作用潜力是什么?(b)决定蛋白质溶液相行为的关键参数是什么(盐的性质和浓度、pH值、温度等)?(c)多价离子诱导的LLPS与聚合物(PEG)诱导的LLPS有何异同?一组互补的实验技术,包括小角散射(SAXS,SANS),静态/动态光散射(SLS/DLS),和光谱(FTIR,UV-vis和圆二色性)将用于解决这些复杂系统中的不同问题。
英文摘要
Liquid-liquid phase separation (LLPS) in protein solutions (i.e. the separation into two liquid phases with low and high protein concentration, respectively) is a crucial phenomenon for protein crystallization as well as protein-association related diseases, such as sickle cell anemia and cataracts. However, the physical mechanisms on the condition of LLPS and its effect on subsequent protein crystallization are still poorly understood. In this proposal, we will undertake a comprehensive study of protein solutions in the presence of multivalent metal ions, where a reentrant condensation phase behavior and LLPS have been observed recently in our group. Our aim is to explore the fundamental mechanisms as well as the key parameters behind of this phenomenon on a molecular level and finally to control the phase behavior of protein solutions. The following questions will be addressed: (a) What is the effective protein-protein interaction potential when LLPS occurs? (b) What are the key parameters determining the phase behavior of protein solutions (nature and concentration of salt, pH, T, …)? (c) What are the differences and similarities between LLPS induced by multivalent ions vs polymer (PEG)? A set of complementary experimental techniques including small-angle scattering (SAXS, SANS), static/dynamic light scattering (SLS/DLS), and spectroscopy (FTIR, UV-vis and circular dichroism) will be used to address the different issues in these complex systems.
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Ion-activated attractive patches as a mechanism for controlled protein interactions
离子激活的吸引斑块作为受控蛋白质相互作用的机制
DOI:
10.1038/srep07016
发表时间:
2014
期刊:
Scientific Reports
影响因子:
4.6
作者:
[F. Roosen-Runge, F. Zhang, F. Schreiber, R. Roth]
通讯作者:
R. Roth
Charge-controlled metastable liquid-liquid phase separation in protein solutions as a universal pathway towards crystallization
蛋白质溶液中电荷控制的亚稳态液-液相分离作为结晶的通用途径
DOI:
10.1039/c2sm07008a
发表时间:
2012
期刊:
Soft Matter
影响因子:
3.4
作者:
[F. Zhang, R. Roth, M. Wolf, F. Roosen-Runge, M. W. A. Skoda, R. M. J. Jacobs, R. Roth, M. Sztucki, F. Schreiber]
通讯作者:
F. Schreiber
DOI:
10.1021/cg501099d
发表时间:
2014-12-01
期刊:
CRYSTAL GROWTH & DESIGN
影响因子:
3.8
作者:
[Sauter, Andrea, Oelker, Melanie, Schreiber, Frank]
通讯作者:
Schreiber, Frank
Effective interactions in liquid-liquid phase separated protein solutions induced by multivalent ions
多价离子诱导的液-液相分离蛋白质溶液中的有效相互作用
DOI:
10.15496/publikation-4822
发表时间:
2014
期刊:
影响因子:
--
作者:
[Wolf M.]
通讯作者:
Wolf M.
DOI:
10.1039/c3sm52447g
发表时间:
2014-01
期刊:
Soft matter
影响因子:
3.4
作者:
[Daniel Soraruf;F. Roosen‐Runge;M. Grimaldo;F. Zanini;R. Schweins;T. Seydel;Fajun Zhang;R. Roth;M. Oettel;F. Schreiber]
通讯作者:
Daniel Soraruf;F. Roosen‐Runge;M. Grimaldo;F. Zanini;R. Schweins;T. Seydel;Fajun Zhang;R. Roth;M. Oettel;F. Schreiber
共 7 条
Nonclassical Nucleation Pathways and Growth Kinetics of Protein Crystallization
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批准号:364344939
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项目类别:Research Grants
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资助金额:$0.0万
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财政年份:2017
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负责人:Privatdozent Dr. Fajun Zhang, Ph.D.
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依托单位:
国内基金
海外基金
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均相液相生物芯片检测系统的构建及其在癌症早期诊断上的应用
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批准号:82372089
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项目类别:面上项目
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资助金额:48.00万元
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批准年份:2023
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负责人:李万万
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依托单位:
研究和探索一维范德华材料中的Luttinger liquid物理和摩尔超晶格物理
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批准号:12174335
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项目类别:面上项目
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资助金额:62万元
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批准年份:2021
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负责人:赵思瀚
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依托单位:
HNRNPK-Xist液液相分离促进X染色体失活
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批准号:32100547
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:20.0万元
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批准年份:2021
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负责人:丁明瑞
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依托单位:
SMN驱动神经细胞轴突中mRNA转运核糖核蛋白形成的分子机制
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批准号:32100548
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项目类别:青年科学基金项目(C类)
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资助金额:30.0万元
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批准年份:2021
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负责人:王羚瑶
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依托单位:
Rbm14的相分离在胚胎发育中的功能及作用机理研究
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批准号:32000556
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:24.0万元
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批准年份:2020
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负责人:肖悦
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依托单位:
蛋白质液-液相变环境中DNA G-四链体结构的形成与功能研究
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批准号:32000866
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:24.0万元
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批准年份:2020
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负责人:李新敏
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依托单位:
介导RNAi遗传的无膜细胞器的组分与调控机制研究
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批准号:32070798
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项目类别:面上项目
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资助金额:58.0万元
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批准年份:2020
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负责人:万刚
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依托单位:
Hedgehog信号通路与应激颗粒的交互作用及其功能研究
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批准号:31970755
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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:2019
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负责人:金志刚
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依托单位:
应用iTRAQ定量蛋白组学方法分析乳腺癌新辅助化疗后相关蛋白质的变化
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批准号:81150011
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项目类别:专项基金项目
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资助金额:10.0万元
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批准年份:2011
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负责人:李席如
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依托单位:
各向同性淬致无序环境中层列型液晶A-C相变
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批准号:11004241
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:19.0万元
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批准年份:2010
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负责人:陈雷鸣
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依托单位: