Comparative Molecular Field Analysis （CoMFA） of Curcumin-related Compounds for Anticancer Activity

Three-dimensional （3D） quantitative structure-activity relationship （QSAR） studies of 44 curcumin-related compounds have been carried out based on our previously reported result for their anticancer activity against pancreas cancer Panc-I cells and colon cancer HT-29 cells. The established 3D-QSAR models from the comparative molecular field analysis （CoMFA） in training set showed not only significant statistical quality, but also satisfying predictive ability, with high correlation coefficient values （R12= 0.911, R22= 0.985） and cross-validation coefficient values （q2= 0.580, q22= 0.722）. Based on the CoMFA contour maps, some key structural factors responsible for anticancer activity of these series of compounds were revealed. The results provide some useful theoretical references for understanding the mechanism of action, designing new curcumin-related compounds with anticancer activity and predicting their activities prior to synthesis.     

基于SERS纳米探针的细胞内硝基还原酶检测

在缺氧的肿瘤细胞内, 硝基还原酶(NTR)通常过表达且其含量高低与缺氧程度呈正相关, 因此开发高选择性检测NTR的方法对早期肿瘤诊断至关重要. 本文通过修饰对硝基苯硫酚(p?NTP)到金纳米粒子(Au NPs)表面构建了一种表面增强拉曼散射(SERS)探针. 在缺氧条件下, 以还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NADH)作为电子供体, NTR可催化还原芳香硝基为芳香胺, 导致纳米探针的SERS光谱发生变化, 从而实现NTR的高选择性检测, 检出限低至18 ng/mL. 该探针毒性低、 生物兼容性好, 可用于缺氧条件下A549细胞内的NTR分析, 为肿瘤细胞的缺氧现象评估提供了一种有效的策略.     

细胞色素P450酶催化的烷烃选择性羟化

碳氢键选择氧化是合成化学领域的重要课题,其中烷烃选择性羟化反应更是面临着化学选择性、区域选择性和立体选择性等多重挑战.细胞色素P450酶广泛分布于动植物和微生物体内,是公认的多功能生物氧化催化剂.P450酶对惰性C-H键的选择性氧化具有独特优势,在催化烷烃选择性羟化反应方面拥有巨大潜力.本综述简述了P450单加氧酶及其催化烷烃选择性羟化的反应机理,梳理了来自CYP153家族、CYP52家族和其他家族的天然P450酶催化各类烷烃底物的氧化反应和选择性,讨论了理性设计和定向进化策略在开发烷烃羟化P450突变酶过程中的经典案例,介绍了底物工程、诱饵分子、双功能小分子协同催化等几种化学活化P450酶的策略及其在烷烃羟化上的应用,探讨了P450酶在烷烃选择性羟化方面所面临的挑战和解决途径,并展望了其应用前景.     

一种用于活体细胞Zn2+检测的高灵敏度比例计量荧光探针

无论是在水溶液还是乙腈溶液中,2-PBI(2-(2′-吡啶基)苯并咪唑)的发射光谱都表现出一定的红移,但由于该分子对Zn2+低的结合能力以及多变的配位比例,2-PBI不能作为一个比例计量型的Zn2+荧光探针。本研究通过在2-PBI的5位引入推电子基团N,N-二甲基,增加探针的配位原子数同时促进探针的ICT效应,设计合成比例计量型Zn^2+荧光探针DBITA。实验结果表明,除了172 nm的大斯托克斯位移外,DBITA还表现出特定的Zn^2+诱导的红移,发射波长从534 nm红移到609 nm,DBITA与Zn^2+以1∶1比例结合。此外,DBITA对Zn^2+表现出极高的亲和力,配合物DBITA/Zn^2+结合的Kd值为0.16 pmol·L^-1。在HeLa细胞中,DBITA完成了细胞内的Zn^2+的定量造影。     

生物凝聚态物质的多层次结构表征

在生物体内到处都是由蛋白质、核酸和多糖等生物大分子构成的各种不同生物凝聚态物质,这些生物凝聚态物质形成不同的高级结构,执行不同的生物功能。获取这些生物凝聚态物质的高分辨结构是理解生命过程的重要途径。在离体环境中,获取高分辨结构的手段主要有X-射线晶体衍射、冷冻电镜和核磁共振等,而在活细胞内原位研究生物凝聚体的结构,核磁共振和化学交联质谱具有独特优势。本文总结了利用多种分析手段对生物凝聚态物质进行多层次结构表征的研究进展:包括简单纯化体系下的蛋白质分子机器,蛋白质纤维等;液-液相分离,大分子拥挤、限域等模拟细胞复杂环境下的生物大分子以及活细胞内生物大分子。     

以DNA为靶点的钌(Ⅱ)配合物的合成、晶体结构和抗肿瘤活性

为开发新型钌(Ru)抗肿瘤药物,以3-甲基-2-噻吩甲醛-4-羟基苯甲酰肼席夫碱配体(L)合成了[Ru(L)(DMSO)_2Cl_2](1)(DMSO=二甲基亚砜)。用X射线单晶衍射法测定了1的晶体结构。配合物1的结构由1个Ru(Ⅱ)中心离子与2个DMSO分子、2个氯离子、1个L配位而成。通过MTT实验分析,1对T24细胞表现出良好的抗肿瘤活性。同时,通过彗星实验、蛋白质印迹实验和DNA琼脂糖凝胶电泳实验结果证明1可以有效结合DNA,诱导DNA损伤,最终杀死肿瘤细胞。导致DNA损伤的原因很可能是由于细胞与1孵育后细胞内可以产生大量的活性氧。     

Preparation and Inhibitory Effects of 20（S）-Ginsenoside Rh2 on Hep-A-22 Cells

<正>A modified method of preparing 20(S)-ginsenoside Rh_2(G-Rh_2) and the inhibitory effect of 20(S)-ginse-noside Rh_2 on Hep-A-22 cells were investigated.The total saponins and strong alkali were dissolved in glycerol at the atmospheric pressure,and the degradation was performed at a high temperature.After G-Rh_2 had been isolated and purified,MTT(methyl thiazolyl tetrazolium) assay was applied to evaluating the effect of 20(S)-ginsenoside Rh_2 on the cells viability and morphological changes were observed.It was shown that 20(S)-ginsenoside Rh_2 can reduce Hep-A-22 cells viability in dose-dependent manner and the cells took on cell shrinkage,membrane blebbing,chromosomal condensations,especially under the higher concentrations of it.In conclusion,20(S)-ginsenoside Rh_2 can be prepared effectively that not only decreases viability but also induces the apoptosis of Hep-A-22 cells.     

Investigation on activating individual living monocytic U937 cell by interleukin-6 using Raman tweezers

We investigate the activation of living monocytic U937 cells induced by interleukin-6 （IL-6） at the single cell level. We employ home-built Raman tweezers to measure the Raman spectra of living U937 cells with and without IL-6 at the single cell level. Raman peaks of amide III, amide I, DNA backbone, as well as guanine and adenine in U937 cells, change at 1312, 1652, 1090, and 1576 cm ？1 , respectively, shortly after IL-6 is added in the medium. The change is a dynamic temporal process. In the activation process of U937 cells induced by IL-6, the protein signals recover in 20 min, while the nucleic acid signals continue to increase for 20 min. The results reveal that the biochemical cascades of activation in signal transduction induced by IL-6 can be investigated in situ at the single cell level.     

中能重离子微束辐照装置的研制

微束辐照装置是将辐照样品的束斑缩小到微米量级,能够对辐照粒子进行准确定位和精确计数的实验平台,是开展辐照材料学、辐照生物学、辐照生物医学以及微加工的有力工具.中国科学院近代物理研究所(IMP)正在研制中能重离子微柬辐照装置.该装置以兰州重离子加速器(HIRFL)系统提供的中能和低能重离子束流为基础,采用磁聚焦方式形成微米束.束运线上两台铅垂方向的偏转磁铁辅以四极磁铁构成对称消色差系统,将束流导向地下室,再用高梯度的三组合四极透镜强聚焦形成微米束斑,在真空中或大气中辐照样品.它将成为国内首台能够提供从低能(10MeV/u)到中能(100MeV/u)的重离子微束的公共实验平台,用于定位、定量照射靶物质(生物细胞、组织或其它非生物材料等),有助于深入揭示重离子与物质相互作用的本质,也为探索重离子辐照效应的应用提供新的手段.