2,4-D/CMC-g-AM/SA/FK微球的制备及其缓释性能

以丙烯酰胺(AM)为单体,制备了羧甲基纤维素钠接枝丙烯酰胺共聚物(CMC-g-AM)。以2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-D)为模型药物,以羽毛蛋白(FK)为共混改性剂,采用挤压法制备了CMC-g-AM/海藻酸钠(SA)/羽毛蛋白载药微球。利用红外光谱、光学显微镜、激光粒度仪分别对接枝共聚物的结构、载药微球的形貌以及粒径分布进行了表征,并探讨了不同的接枝共聚物、羽毛蛋白用量、交联剂浓度和交联时间对缓释微球的载药量和缓释性能影响。结果表明,当CMC-g-AM的合成单体比AM:CMC为3:1,羽毛蛋白用量为30%,交联剂浓度为0.7 mol·L-1,交联时间为1 h,载药微球的载药量较高,为16.7%。复合微球平均粒径为1.6 mm。载药微球具有良好的缓释性能,释药曲线符合Higuchi动力学方程。     

荧光蛋白结构改造及其生物传感应用

荧光蛋白自发现以来, 因其具有基因编码、 可以自主发出稳健荧光的特点, 在生命科学领域中发挥着重要作用. 随着对荧光蛋白的结构和功能有了更清晰的认识, 在蛋白质工程技术和有机合成迅速发展的基础上, 科研工作者可以对荧光蛋白的结构进行设计改造和模拟, 赋予其新的性质和功能, 扩宽其在生物传感、 生物成像等生命领域的应用. 本文以绿色荧光蛋白的结构改造为主线, 从局部结构改变、 桶状结构重构和表面重构等不同层面阐述了荧光蛋白结构改造的方法以及荧光蛋白模拟物的研究进展, 并介绍了这些荧光蛋白及其模拟物在生物领域的代表性应用.     

改性羽毛对锌离子的吸附

使用单宁酸对禽类羽毛进行化学改性.研究了改性前后羽毛对金属锌离子的吸附及解吸性能,探讨了羽毛上单宁酸负载量,锌盐溶液的pH值等因素对羽毛金属离子吸附性能的影响.结果表明,经单宁酸化学改性的羽毛在碱性环境下能明显增加对金属锌离子的吸附,此时对应Zn2 的最大吸附量为O.97mmol/g,而未改性羽毛在相同条件下的最大吸附量为0.64mmol/g.在酸性环境中,改性羽毛中金属锌离子的解吸附率为16.8%,未改性羽毛的锌离子解吸附率为64.0%,表明改性羽毛的金属复合物具有较高的稳定性.羽毛作为一种廉价的重金属吸附材料,对整治环境污染具有应用前景.     

溶栓与抗栓双功能尿激酶原突变体的模拟、构建与表达

将抗栓肽(Decorsin)嫁接到低分子量尿激酶原(scuPA-32k)上,可以期望获得既具有抗血小板聚集活性,又具有溶栓活性的新型基因工程蛋白质分子.利用计算机辅助分子设计手段模拟了该融合蛋白的分子结构,证明其活性区可以正常发挥功能.根据大肠杆菌偏好密码子合成Decorsin的基因,与scuPA-32k基因融合在一起,构建新的嵌合体基因dscuPA,并在大肠杆菌中通过IPTG进行诱导表达,该重组蛋白在大肠杆菌中以包涵体的形式存在.对包涵体进行变性和复性并通过层析纯化得到目的蛋白质.用纤维蛋白平板法测得重组蛋白的比活为92000IU/mg.激活纤溶酶原的酶促动力学性质与天然低分子量尿激酶相似,且有较强的抑制血小板聚集的功能.重组蛋白dscuPA不但具有较强的溶栓功能,而且具有抗栓功能.     

金属离子对金属蛋白结构与功能的调控

生命金属在生命过程中以不同的化学方式发挥着重要的作用。质膜、细胞器膜等使不同的生命金属在生物体系中有着不同的隔室化分布,相应的金属蛋白或金属伴侣蛋白在维持金属离子内稳态(homeostasis)中起着关键作用。生命体系中广泛存在着具有两个以上金属离子结合部位的金属蛋白。在确定的生理微环境下,由于金属离子结合热力学性质的不等价,该类金属蛋白的生物学功能取决于所结合金属离子的种类及多少。本文以伴刀豆球蛋白A、铜/锌超氧化物歧化酶、中心蛋白、锌指蛋白为例,介绍了金属离子在调控金属蛋白生物学功能中的作用。因此,深入研究金属离子与金属蛋白结合的热力学性质对于理解生命过程的无机化学基础具有重要意义。     

胶体颗粒在液-液界面上的吸附行为及界面组装

综述了胶体颗粒在油水界面上的吸附行为及其应用。胶体颗粒在界面上的吸附行为主要受颗粒大小、相互作用力、电性质及润湿性质等因素的影响。本文第一部分主要从作用力出发阐述了胶体颗粒在液-液吸附过程中各种影响因素的理论研究进展;第二部分主要阐述了胶体颗粒在液-液界面上的吸附能够在界面组装、乳液和具有特殊功能的新材料制备等领域中的应用。     

胶体颗粒在液-液界面上的吸附行为及界面组装

综述了胶体颗粒在油水界面上的吸附行为及其应用.胶体颗粒在界面上的吸附行为主要受颗粒大小、相互作用力、电性质及润湿性质等因素的影响.本文第一部分主要从作用力出发阐述了胶体颗粒在液-液吸附过程中各种影响因素的理论研究进展;第二部分主要阐述了胶体颗粒在液-液界面上的吸附能够在界面组装、乳液和具有特殊功能的新材料制备等领域中的应用.     

胶体颗粒在液-液界面上的吸附行为及界面组装

综述了胶体颗粒在油水界面上的吸附行为及其应用.胶体颗粒在界面上的吸附行为主要受颗粒大小、相互作用力、电性质及润湿性质等因素的影响.本文第一部分主要从作用力出发阐述了胶体颗粒在液-液吸附过程中各种影响因素的理论研究进展;第二部分主要阐述了胶体颗粒在液-液界面上的吸附能够在界面组装、乳液和具有特殊功能的新材料制备等领域中的应用.     

Bcl-2蛋白与Bcl-xL蛋白活性腔比较和底物选择性

Bcl-2蛋白与Bcl-x_L蛋白是Bcl-2蛋白家族抗凋亡亚家族最主要的两个成员, 是目前抗肿瘤药物研究很具前景的新靶点. 两者具有类似的结构和功能, 但在很多方面也存在差异, 如高表达的肿瘤谱有所不同; 与其他抗凋亡亚家族成员的结合具有一定的选择性; 在不同凋亡刺激下对细胞的保护作用也有较大差异等. 本文通过对两者的氨基酸序列联配和活性腔结构比较, 表面静电性质的计算和比较, 及对几类底物选择性的研究, 明确了它们活性腔特性的主要差异所在及对底物选择性的影响. 研究结果为理解Bcl-2蛋白与Bcl-x_L蛋白功能差异的分子机制及设计合成具有良好选择性的小分子抑制剂打下了坚实基础.     

Bcl-2蛋白与Bcl-xL蛋白活性腔比较和底物选择性

Bcl-2蛋白与Bcl-x_L蛋白是Bcl-2蛋白家族抗凋亡亚家族最主要的两个成员, 是目前抗肿瘤药物研究很具前景的新靶点. 两者具有类似的结构和功能, 但在很多方面也存在差异, 如高表达的肿瘤谱有所不同; 与其他抗凋亡亚家族成员的结合具有一定的选择性; 在不同凋亡刺激下对细胞的保护作用也有较大差异等. 本文通过对两者的氨基酸序列联配和活性腔结构比较, 表面静电性质的计算和比较, 及对几类底物选择性的研究, 明确了它们活性腔特性的主要差异所在及对底物选择性的影响. 研究结果为理解Bcl-2蛋白与Bcl-x_L蛋白功能差异的分子机制及设计合成具有良好选择性的小分子抑制剂打下了坚实基础.     

两亲性Janus粒子的合成及其在Pickering乳液中的应用

Janus粒子由于在光、电、力、磁及表面亲/疏水性等方面表现出各向异性,因此在稳定乳液、生物医药及功能涂层等方面展现出广阔的应用价值.两亲性Janus粒子是指一侧具有亲水性、另一侧具有疏水性的不对称材料,由于同时具有表面活性剂的性质和固体颗粒的效应,在稳定Pickenng乳液方面极具优势.基于此,本文对两亲性Janus...     

弱阳离子交换色谱中疏水作用对蛋白保留的影响

选取了四种常用的弱阳离子交换(WCX)商品柱以研究标准蛋白在其上的色谱保留行为。发现在疏水色谱(HIC)模式下,蛋白在这四种WCX商品柱上也有不同程度的保留特征,且洗脱曲线呈现出保留值随盐浓度变化的"U"型。从分子力学角度定性解释了因疏水相互作用力的存在影响了蛋白在WCX色谱柱上洗脱顺序的改变。运用计量置换理论(SDT)中的两组线性方程进一步证实了WCX和HIC中蛋白与固定相间相互作用力的性质,在HIC中为非选择性作用力,而在离子交换色谱(IEC)中为选择性作用力。这四种色谱柱中的两种事实上可在WCX和HIC两种模式下,对标准蛋白进行分离且有较好的分离效果,有可能作为二维色谱柱来使用。     

基于蛋白质骨架的人工水解酶的理性设计

蛋白质是生命体的重要组成部分,其中生物酶在生命体系中发挥至关重要的作用。蛋白质分子设计是研究生物酶结构与功能关系的重要手段。本文综述了基于蛋白质骨架的人工水解酶的理性设计与功能研究进展,包括对天然蛋白的重新利用和重新改造,基于3-股螺旋、4-股螺旋或锌指蛋白的分子设计,以及血红蛋白(如细胞色素b₅和肌红蛋白突变体)水解酶催化活性的调控等,阐明了人工水解酶分子设计的基本思路与研究方法,为合理构建人工水解酶或其他生物酶提供了重要的信息。人工水解酶的理性设计进展,不但深化我们对天然酶结构-性质-反应-功能关系的认识,而且还提升我们创造具有优越功能的人工生物酶的能力。     

应用全内反射单分子荧光成像研究蛋白复合物亚基组成

细胞的生化过程大都是由蛋白复合物完成的,研究蛋白复合物亚基的组成对于了解蛋白质的结构和生物学功能具有重要的意义,然而如何准确确定蛋白复合物中蛋白质亚基的数量（stoichiometry）仍然是一个挑战.近年来,活细胞体系单分子荧光成像技术的不断发展为原位实时动态地研究蛋白质的结构和性质提供了新的手段.本文主要介绍了应用活细胞全内反射单分子荧光成像技术表征细胞膜区蛋白复合物组成的3种方法,包括单分子漂白步数分析、荧光强度统计分布以及蛋白运动分析,并结合其基本原理介绍了这几种方法在活细胞体系膜蛋白研究中的应用.     

角蛋白的提取及其生物医学应用

角蛋白系硬蛋白之一,广泛存在于动物的毛发及皮肤的衍生物中。目前,从毛发和羽毛中提取角蛋白常用的化学方法有酸碱水解法、还原法和氧化法等。作为天然生物分子,角蛋白具有优异的生物活性、生物相容性、生物降解性、良好的材料力学性能以及自然丰度等特性,在生物医学领域有很多潜在的应用。本文介绍了角蛋白的结构以及主要的提取方法,并展望了角蛋白的生物医学应用前景。     

基于桑蚕丝蛋白的多肽/两亲性多肽及其组装和功能化

多肽的自组装因其独特性质和作用已成为超分子化学、高分子功能材料和生物医用材料等领域的研究热点.桑蚕丝蛋白具有高度重复的多肽序列,其组装行为和相应的结构对动物丝及丝蛋白基材料的形成和特有的优异综合性能起到了至关重要的作用.通过特定的酶降解桑蚕丝蛋白能够以较为经济的方式获得多种明确序列的多肽,并可进一步方便地制备功能性的两亲性多肽.本文结合国内外多肽自组装的研究现状,对本课题组在桑蚕丝蛋白多肽/两亲性多肽的制备、组装以及功能化等方面的研究成果进行了总结,同时也展望了其在若干领域中的实际应用.     

磁性蛋白印迹复合微球的研究进展

磁性蛋白印迹复合微球因其特异性识别、高效分离目标蛋白的优点在蛋白分离和检测中具有重要的应用价值。由于蛋白分子自身的结构性质,磁性蛋白印迹材料在制备及进一步提升性能方面还面临着诸多的挑战。本文综述了磁性蛋白印迹复合微球的制备方法及提高其印迹效率的设计策略方面的研究进展,并介绍了磁性蛋白印迹复合微球在蛋白分离、免疫分析、生物传感等方面的应用研究新进展。     

丙烯酸改性松香双季胺盐阳离子表面活性剂的结构与性能

研究了以丙烯酸改性松香为原料合成新型丙烯酸改性松香双季胺盐型阳离子表面活性剂的工艺,测定了它们的理化性质和表面性能,诸如含水量、含N量、阳离子活性物含量、Krafft点、表面张力、乳化力、泡沫力及泡沫稳定性等,表明它们具有良好的表面活性,并对其进行了红外光谱表征。     

蛋白质分子理性设计与肌红蛋白功能的调控及拓展

蛋白质分子理性设计,不但对于揭示天然金属蛋白的结构与功能关系,而且对于创造具有性质和功能改善的人工金属蛋白,都是一个功能强大的策略.肌红蛋白(myoglobin,Mb),自然界创造的一种具有多重生物功能的血红素蛋白,已被证明是蛋白质分子理性设计的理想框架.本文主要综述了两个方面,一是对其天然的氧结合与运输、过氧化物酶(peroxidase)和亚硝酸盐还原酶(nitrite reductase,NIR)的功能进行调控,二是将其功能理性拓展到过氧酶(peroxygenase)、血红素-铜氧化酶(heme-copper oxidase,HCO)、一氧化氮还原酶(nitric oxide reductase,NOR)和羟胺还原酶(hydroxylamine reductase)等.这些研究加深了我们对自然界金属蛋白如何工作的理解,也为将来具有实际应用前景的功能金属蛋白的理性分子设计提供了线索.     

基底表面浸润性对磁性载体/蛋白纳米复合物吸附的影响

在玻璃基底上分别生长了疏水的ZnO晶种层和超疏水的ZnO纳米线阵列.在磁场作用下1 min内,磁性载体/牛血清白蛋白纳米复合物在基底表面即可达到吸附饱和值;同时发现,以ZnO纳米线阵列为分离基底时的磁分离效率明显高于玻璃片和ZnO晶种层,且这种差距随着纳米复合物浓度的降低而加大,这与超疏水基底具有较小的固-液接触面积及较大的流体剪切力有关.进一步将目标蛋白拓展至血红蛋白及溶菌酶这2种具有不同性质的典型蛋白,证实了该影响规律具有一定的普适性,超疏水基底在提高蛋白磁分离效率方面比商用玻璃、聚丙烯塑料和疏水基底具有更明显的优势,并对"硬"蛋白具有更佳的磁分离效果.本研究有助于进一步理解界面性质对蛋白吸附行为的影响,并为构建新型高效蛋白分离平台开辟了新思路.