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记录

托马斯纪录

电子邮件地址: 记录@chem.wisc.edu

房间号: 
3214a生化
电话号码: 
608-262-5332
组关系: 
记录组
职位名称: 
教授
路径: 
化学生物学
有机
物理
教育: 

学士学位1964年,耶鲁大学
博士1967年,美国加州大学圣地亚哥分校

也:生物化学教授

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研究说明

蛋白质,核酸及其相互作用的生物物理化学

我们研究蛋白质,核酸和它们的复合物的自组装和功能,使用范围广泛的生物物理和生物化学方法,包括荧光,圆二色性,量热法,渗透压法,和凝胶的电泳分离 32P标记的核酸,由磷光分析定量。从ipib,生物物理学,化学和他们的导师本科生研究生,取得了显著的贡献,了解能量学和蛋白质折叠,DNA螺旋的形成机制,并结合 即大肠杆菌 RNA聚合酶和转录因子包括lac阻遏,IHF,而胡的DNA。这些自组装过程的一个共同主题是它们的能量学和动力学的敏感程度盐和溶质浓度和其它溶液条件,因此,我们也研究的细胞质环境之间的许多差异 即大肠杆菌 和在体外条件。我们还确定如何共同生化溶质像尿素,氨基酸,甜菜碱,该系列低聚和聚乙二醇,以及盐从霍夫迈斯特系列与其他溶质与生物大分子相互作用,并利用这些信息来预测在解释他们的影响自组装和其它生化过程,以及量化负责这些影响的原子的原子的非共价相互作用。

在转录起始RNA聚合酶启动子DNA的相互作用
转录起始位点与特定开始RNA聚合酶结合,通过特异性亚基小号执导70,以启动子DNA以形成初始闭合络合物(RPc)。在该RNA聚合酶关闭复杂用作生物物理机,通过其与启动子DNA序列的相互作用引导。这款机器弯曲的复式进入夹具和RNA聚合酶的裂口,然后使用链自由能绑定到打开双工和放置在活动现场的起始位点的基础在夹子的基础。需要对RNA聚合酶启动子上游的DNA的包装对于这些下游工艺有效地发生,并且我们使用荧光(FRET,PIFE)测定和结合测定用 32p检测来确定DNA包装和动力学和开放复合物的形成(如下图概括)的机制的作用。不同的启动子序列导致高达104在开放复合物形成的速率倍的差异。

Cartoon of Transcription Initiation Mechanism

形成的初始开放的复杂的后,RNA聚合酶由称为鉴别器的下游序列元件引导由多达10以稳定开放的复杂4通过在与下游双链移动元件的相互作用的变化倍。我们正在调查开放的复杂的稳定性如何影响RNA聚合酶的启动转录在加入NTP,并从它与启动子,释放的联系人逃生能力70 和过渡到转录的伸长模式。使用快速淬火用的凝胶电泳分离混合 32P标记短的和长的RNA转录物,由磷光分析定量,我们确定动力学和开始步骤机构和易位应力的积聚作为RNA-DNA杂种移动到夹具,其用于破坏相互作用和开车逃逸。

溶质和霍夫迈斯特盐的相互作用;188bet体育蛋白质和核酸processe效果
酰胺n和o原子,非极性立方厘米相互作用如疏水性效果,阳离子n和阴离子型基团和c的其它相互作用的库仑相互作用,n和o原子特异性和蛋白质装配和相互作用稳定性的氢键的贡献被广泛认可但已被证明难以分离和定量,部分是因为他们是单独较弱。他们的集体效应可为小分子溶质然而进行量化,并解剖成基于其可接近的表面区域(ASA)和观察的分析个体溶质原子和原子 - 原子贡献,对于小分子溶质这些相互作用使添加剂自由能的贡献。溶质的模型化合物的相互作用的研究允许预测或在这些过程中的变化来解释对蛋白质核酸相互作用溶质蛋白和溶质 - 核酸相互作用,和溶质的效果。作为例子,我们最近解释对蛋白质折叠动力学的化学变性剂尿素和盐酸胍的效果和展开推导出最高自由能转变状态的属性,并得出结论,它具有尽可能多的二级结构(螺旋结构,片材)作为折叠蛋白。从稳定和上形成和离解lac阻抑-lac操纵复杂的动力学不稳定的溶质的影响的测量,我们推导出的过渡态的,其中所述DNA结合阻遏物接触操作者DNA的结构域(DBD),和在结构其连接这些DBD到核心阻遏系绳的折叠是有核的但是不完全。正在进行的项目涉及使用溶质的RNA聚合酶来探测在开的复合物形成,稳定和启动,以及启动子逃逸的步骤的构象变化。我们也试图剖析原子 - 原子相互作用自由能为焓和熵的贡献。

从ipib,生物物理学和化学,他们指导大学生研究生都在进行这项研究。广阔的背景和这些学生的利益,一直是一个关键因素在我们的研究成功,并有助于建立一个刺激的研究环境。我的很多同学都去上在化学和生物化学部门学术职务;许多人都从事于化工,制药和生物技术公司的研究。

奖项和荣誉

主题演讲,生物聚合物戈登会议,罗得岛纽波特 1994
主题演讲,对蛋白质的结构和功能,洛恩,澳大利亚第19届年度会议洛恩 1994
首届斯坦利·吉尔纪念讲师,科罗拉多大学 1994
微生物学研究员,美国科学院 2009
休·霍夫曼奖,热量会议 2009