仿生细胞中肌动蛋白聚合行为的研究进展

肌动蛋白是一种细胞骨架蛋白,在细胞中以丝状或交联束状网络的形式存在.肌动蛋白参与生物体内的许多关键生理过程,如细胞分裂、形变、运动和迁移等.自下而上重建肌动蛋白丝/网络有助于探究细胞的一系列生理活动.本文介绍了肌动蛋白聚合机理、溶液环境及仿生细胞中肌动蛋白聚合行为的研究进展,总结了不同环境中肌动蛋白聚合的特点,并对肌动...     

自养性大豆根瘤菌膜结合态氢酶的提纯及某些特性的研究

本文证明在提纯白养性大豆根瘤菌膜结合态氢酶过程中,为了保持酶活性和防止酶蛋白的沉淀,必须排除O_2、加入还原剂和去垢剂Genapol。纯化的氢酶在H_2气氛下储存于—80℃,半年后仍保留78％的活性,最纯的氢酶其比活性为142μmol亚甲蓝还原·min~(-1)·mg蛋白~(-1)。纯化的氢酶经SDS凝胶电泳呈现二条主要蛋白带,其分子量分别接近于60000和30000。不同提纯阶段的氢酶其比活性与细胞色素b的含量不成正相关。最高比活性的氢酶不含细胞色素b。文中还讨论了自养性大豆根瘤菌膜结合态氢酶的其它特性。     

禽流感病毒H5N1病毒颗粒中鸡胚宿主蛋白的质谱分析

在A型流感病毒等许多包膜病毒的病毒颗粒中,除包含病毒基因组编码的结构蛋白外,还包含来源于宿主细胞的多种蛋白。然而,在鸡胚内增殖的病毒颗粒所包含的宿主蛋白的种类尚不清楚。本研究采用20%～60%(w/w)蔗糖密度梯度离心法分离纯化了繁殖于鸡胚的流感病毒,并用十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(Sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis,SDS-PAGE)结合质谱法对纯化的流感病毒颗粒进行了全面的蛋白质组学分析。结果表明,在病毒颗粒中,除包含9种病毒编码蛋白外,还发现了12种来源于鸡胚的蛋白,如膜联蛋白A2、肽酰脯氨酰顺反异构酶B、过氧化物酶1、磷酸甘油酸激酶、丙酮酸激酶肌组织异构酶等,以及2种细胞骨架蛋白(微管蛋白b-3和肌动蛋白)。     

生物热化学和热动力学研究进展

生命相关过程伴随着极其复杂的化学和物理过程,包含着物质变化和能量转换,其中部分能量不可避免地会以热的形式表现出来。用微量热技术和热动力学方法,研究复杂生命体系和相关反应的热动力学过程,可宏观地、本质地反映生命相关过程的内在规律。本文综述了生物量热学方法和技术在生命科学中的应用,介绍了生物量热技术在生态系统、生物组织和器官、细胞水平、亚细胞水平和分子层面等不同生物层次和结构水平上的研究现状和进展。     

两个α,β-不饱和酮药物的合成及抗肿瘤活性研究

以3-吡啶甲醛与环己酮或N-甲基-4-哌啶酮进行Claisen-Schmidt缩合反应,经柱层析纯化得到2,6-二(3-吡啶亚甲基)-1-环己酮(L1)和3,5-二(3-吡啶亚甲基)-4-哌啶酮(L2),并通过核磁共振(1H NMR)、傅立叶变换红外光谱(FTIR)、元素分析等进行结构表征。采用CCK-8法评价其对A549(肺癌细胞)、He PG2(肝癌细胞)、MCF-7(乳腺癌细胞)、SGC-7901(胃癌细胞)、OVCA-433(卵巢癌细胞)等细胞系的抗肿瘤活性以及对HUVEC(脐静脉内皮细胞)的细胞毒性。结果显示,L1对SGC-7901和He PG2,L2对A549,SGC-7901,OVCA-433和He PG2均有较好的抑制活性,其半抑制率IC50均小于10μmol/L,但对正常细胞HUVEC的毒性较小。另外,通过共聚焦显微成像技术,实时检测了He PG2肿瘤细胞和正常细胞HUVEC对L2的体外摄取情况,随着药物浓度的增大和作用时间的延长,肿瘤细胞中的荧光强度不断增强,说明肿瘤细胞对药物的摄取量明显增加;但在正常细胞中,细胞的药物量变化不明显,说明药物对正常细胞具有一定的选择性。     

植物的中间纤维及其在体外重装配

应用选择性抽提技术与特异电子显微镜技术相结合,首先在胡萝卜悬浮细胞豌豆根尖细胞内显示出精美的中间纤维网络,其单丝直径为10nm,用蛋白免疫印迹法证明上述中间纤维含有4种角蛋白成分,其中64kD,58kD与52kD蛋白为碱性角蛋白,50kD为酸性角蛋白。继而在体外成功地对植物中间纤维进行了重装配。重装配的中间纤维直经为10nm,可以分辨出更细的亚单位,并进一步证明重装配的中间纤维至少含有3种碱性角蛋白与1种酸性角蛋白。与上述天然植物中间纤维的结构与成分相一致。至此,我们确证植物细胞内存在与动物细胞一样的中间纤维。     

微量量热法研究肌动蛋白的聚合及顺铂的影响

肌动蛋白（actin）是细胞微丝系统的结构蛋白·单体G一肌动蛋白与聚合产物F一肌动蛋白间的相互转变与细胞的运动、形态和信息传递相关＊．实际上，微丝系统处在一个动态平衡状态．即G和F不断相互转换以适应细胞功能要求．在外源性物质影响下，这个动态平衡可能被影响而产生相应的药理、毒理作用．罗世荣等问报导在荧光显微镜下观察到，顺铂（抗癌药）及其类似物会诱导微丝的重组和解聚．但机理有待研究·目前虽然有许多方法被用来研究肌动蛋白的聚合过程问，但对聚合全过程的确切描述尚无充分的实验数据，对聚合热动力学过程的研究至今尚…     

利用表面活性剂介导的方法制备AgrC蛋白脂质体

膜蛋白AgrC是金黄色葡萄球菌双组分信号转导系统的感受激酶. 其信号转导机制的阐明对于解决细菌耐药问题具有重要意义. 目前膜蛋白研究的主要瓶颈是难以获得大量高纯度和功能稳定的蛋白. 将目标蛋白表达在大肠杆菌体内,利用表面活性剂将其从细胞膜上溶解,纯化,这一系列步骤容易引起膜蛋白不稳定和功能损失. 本文报道了用表面活性剂介导的方法将膜蛋白AgrC镶嵌到脂质体上,即形成蛋白脂质体. 脂质体和蛋白脂质体的结构、形貌以及平均粒径分别用透射电镜和动态光散射仪表征. 蔗糖密度梯度离心的结果表明蛋白重构效率达80%. 硫醇试剂标记实验确定AgrC的细胞质域在脂质体中取向于内侧. 体外磷酸化实验表明AgrC蛋白在脂质体中的自我磷酸化活性远远高于表面活性剂中的活性,且其自我磷酸化活性在2周内几乎没有损失. 蛋白脂质体的构建不仅解决了膜蛋白的不稳定性问题,也为体外研究AgrC蛋白的结构、功能和信号转导机制提供了新的思路.     

亚观尺度的自组装

亚观尺度的自组装是理想的模型体系。不同材料的亚观尺度组分,可以作为分子和原子的模型,便于更为直观的研究。本文介绍了静态自组装、动态自组装和三维立体结构的自组装,以及DNA片段的亚观尺度模拟。在高分子领域,亚观尺度的自组装有望在“亚观”尺度上模拟真实高分子的凝聚过程,并观察这些体系最基本的物性,为高分子凝聚过程提供一个“亚观”模拟的简单又直观的“模型”。     

液相色谱-质谱联用分析流感病毒感染引起宿主蛋白类泛素化修饰

干扰素刺激基因15编码蛋白质(Interferon stimulated gene 15 kDa protein, ISG15)是最早被鉴定的类泛素分子蛋白质,在病毒感染和免疫调节等方面具有重要作用。本研究利用免疫沉淀技术将被类泛素 ISG15修饰的蛋白富集纯化,采用液相色谱-质谱联用技术对流感病毒感染 A549宿主细胞过程中产生的类泛素 ISG15修饰蛋白进行了分析。实验结果表明,在流感病毒感染的实验组 A549细胞中,鉴定到了22种来源于宿主细胞的ISG15修饰的蛋白,包括类泛素蛋白 ISG15、细胞周期蛋白-T1、热休克蛋白71、钙调素结合蛋白、真核翻译起始因子等,以及1种来源于流感病毒的非结构蛋白 NS1。在鉴定的22种宿主蛋白中,有6种蛋白在未感染病毒的对照组 A549细胞中也得到鉴定,包括膜联蛋白 A1、果糖二磷酸醛缩酶 A、线粒体三磷酸腺苷合成酶亚基 g、烯醇化酶、肌动蛋白、微管蛋白。生物信息学分析表明,流感病毒感染引起的 ISG15修饰的宿主蛋白分别归属于9个不同的蛋白分类,包括细胞骨架蛋白、分子伴侣蛋白、酶调节剂、核酸结合蛋白、激酶类、转移酶类、转录因子、氧化还原酶类以及结构蛋白。本研究为大规模分析鉴定 ISG15修饰蛋白提供了一种特异、有效的研究方法。     

生物信息学分析人MEPE蛋白的结构与功能

通过生物信息学方法分析了人MEPE蛋白的理化性质、亚细胞结构定位、跨膜区、信号肽、空间结构、蛋白相互作用网络及MEPE分子的进化保守性等。分析表明，人MEPE蛋白等电点为8.62，理论上属于碱性亲水蛋白，有信号肽区域，但无跨膜区，预测为分泌型蛋白分子；主要二级结构元件是无规卷曲；MEPE在哺乳动物中高度保守，能与多种蛋白发生相互作用。     

丝胶蛋白的结构、性能及生物医学应用

丝胶蛋白来源于天然蚕茧,具有良好的生物相容性和一系列独特的生物学性能,是一种性能卓越的天然生物材料。丝胶蛋白特有的氨基酸组成和结构性质赋予了其良好的水溶性、促细胞黏附和增殖活性、原位荧光性、抗氧化活性以及酪氨酸酶抑制活性等。在交联剂、化学活性基团和紫外光等作用下,丝胶蛋白能交联形成微纳米结构材料、二维(图案化)膜材料、水凝胶或三维多孔支架,在创伤修复、组织再生、药物传递、生物医药和材料涂层等生物医学领域显示出广阔的应用前景。本文基于丝胶蛋白近年来重要的研究成果,综述了丝胶蛋白的结构和理化性质,重点讨论了丝胶蛋白材料的设计方法及其在生物医学中的最新应用,并对丝胶蛋白的发展趋势进行了展望。     

视觉运动感知的神经网络研究

本文涉及到视觉图象信息加工与感知过程中一个十困难的问题:视觉运动信息的神经计算。文中介绍了蝇视觉系统的图形-背景相对运动分辨网络的基本框架,集中描述了图形-背景分辨系统的空间神经生理整合作用的计算机实验结果,证明在图形-背景分辨系统中的增益控制机制、突触传递的非线性、双眼之间的相互作用,以及池细胞的方向选择性等,在空间生理整合中起着重要作用。 文中以Reichardt的相关型初级运动检测器二维阵列和Kohonen的自组织特征映射网络相结合,构成了一个视觉运动感知的自组织神经网络。计算机仿真表明,通过无监督学习,网络可以学会解决局域运动检测所带来的多义性问题。并在网络的输出层自组织生成了类似灵长类视皮层MT区的运动功能柱结构。结果表明:时空互相关、映射、合作、竞争、自适应等可能是运动感知网络的几个基本的神经原理。     

肟醚类紫苏醛衍生物的合成及抑菌活性研究

以紫苏醛结构为母体,设计合成了12个肟醚类化合物,其中6个为未见文献报道的化合物,并通过¹H-NMR、¹³C-NMR和ESI-MS对其结构进行了表征。经体外抑菌活性数据表明,3C对白色假丝酵母和痤疮丙酸杆菌的MIC分别为800μg·mL^-1、250μg·mL^-1,抑菌活性优于紫苏醛(1.200mg·mL^-1和0.740mg·mL^-1)。化合物3C和6C对白色假丝酵母抑菌活性强于阳性对照药氟康唑。分子对接结果表明化合物与蛋白结合形成氢键、疏水作用和π-π共轭,从而增强抑菌活性。     

间充质干细胞扩增载体材料

间充质干细胞(MSCs)具有高度自我更新能力、多分化潜能、体外易分离和培养的特性,是细胞治疗和组织工程重要的种子细胞来源,但如何大规模地获得具有可再生活性的MSCs一直是限制其临床应用的关键因素,近几年发展起来的贴壁动物细胞动态培养技术为MSCs的大规模体外扩增提供了一条重要的途径。本综述结合动物细胞扩增载体的发展现状,主要介绍了用于间充质干细胞三维动态培养的明胶载体、海藻酸盐载体、壳聚糖载体和其他多糖载体等常规载体及其表面修饰和改性方法,并进一步介绍了以非酶解途径回收扩 增细胞的新型干细胞载体的研究进展。随着新型载体材料的涌现以及人们对干细胞生长和扩增特点的了解,采用三维动态培养技术安全而有效地大规模体外扩增MSCs的必要性将得到进一步的确认。     

基于再生丝蛋白水凝胶的研究前沿

再生丝蛋白是从蚕丝中得到的纤维状蛋白质.基于再生丝蛋白的水凝胶在药物控制释放、体外细胞培养、组织工程等多个生物医学领域取得了重要的研究成果,体现了巨大的应用潜力.根据不同的物理及化学条件,再生丝蛋白水凝胶的分子构象可以调节;除了凝胶浓度、化学交联点密度等因素,其凝胶性能还可以通过调节β-折叠构象的含量来控制.本文对再生丝蛋白水凝胶的结构、基本物理化学性质和其在生物医学领域的应用进行综述,为探索新型生物医用材料提供理论指导.     

负载阿霉素的丝蛋白纳米微球

丝蛋白具有良好的生物相容性, 生物可降解性以及无免疫原性. 利用丝蛋白独特的亲疏水多嵌段共聚物结构特征和构象转变机制, 通过乙醇诱导和冷冻相结合的自组装方法制备得到丝蛋白纳米微球后, 再在纳米微球表面包覆阿霉素, 成功获得了负载阿霉素的丝蛋白纳米载药微球. 该载药丝蛋白纳米微球的尺寸为350～400 nm, 具有圆球形态并且分散性能良好; 其载药率为4.6%, 包封率大于90%, 在磷酸缓释溶液中的释放可达7天以上. 此外, 研究发现其缓释行为具有pH响应性, 在pH=5.0的磷酸缓冲溶液中的缓释量明显大于在pH=7.4的缓冲液中. 体外细胞培养结果显示, 纯丝蛋白纳米微球基本没有细胞毒性; 而负载有阿霉素的丝蛋白纳米微球能明显抑制癌细胞(Hela细胞)的增殖, 且24 h和48 h的培养结果表现出与单纯药物相同的药效. 因此, 该负载阿霉素的丝蛋白纳米微球在临床癌症淋巴化疗方面具有潜在的应用价值.     

含儿茶酚基团的湿态组织粘附水凝胶

湿态粘附作用对于生命的孕育和发展具有重要意义。水凝胶是一类兼具固液特性的智能材料，组织粘附水凝胶因多功能性和生物相容性而被广泛应用于伤口闭合和修复、细胞工程、组织工程等领域。然而，湿态组织表面的水合层阻碍了组织粘附水凝胶与组织表面形成界面粘附键。面对这一挑战，受海洋贻贝足丝蛋白中DOPA的儿茶酚基团是水下粘附的关键结构的启发，含儿茶酚基团的湿态组织粘附水凝胶的研究引起了广泛关注。本综述介绍了贻贝足丝蛋白(Mfps)的结构及湿态粘附机理，并将儿茶酚衍生物分为天然Mfps或利用基因工程合成的Mfps、含儿茶酚基团的小分子化合物、儿茶酚基团改性的天然高分子以及含儿茶酚基团的合成功能高分子；随后，概述近十年含儿茶酚基团的湿态组织粘附水凝胶在组织创口修复材料、生物涂层材料、靶向型药物输送材料、生物电子设备材料的研究进展；文末，展望了此类水凝胶材料未来发展面临的机遇和挑战。     

新型脱水穿心莲内酯环磷酸酯类衍生物的合成及其抗肿瘤活性

以穿心莲内酯为先导化合物,在其3-位和19-位进行结构修饰,设计并合成了3个新型的脱水穿心莲内酯环磷酸酯类衍生物(1a～1c),其结构经1HNMR,IR和MS表征。体外抗肿瘤活性测试结果表明,1a～1c对舌癌Tca-8113细胞具有较好的体外抑制活性。     

β—（酚酯基）乙基锗倍半氧化物的合成及对体外培养细胞的作用

β-羧基乙基锗倍半氧化物(即Ge-132)是一种无毒和具较强抗癌活性的有机锗化合物。为了进一步提高其抗癌活性。已对Ge-132进行了化学结构修饰。本文介绍8种未见报导的Ge-132衍生物,β-酚酯基乙基锗倍半氧化物的合成和体外培养细胞实验结果。