分子模拟法研究锌离子在Aβ多肽聚合过程中的键合模式

脑部淀粉样β多肽(Aβ)的纤维化沉积是阿尔茨海默病主要的病理特征之一. 体外实验发现在生理浓度条件下锌离子有很强的诱导Aβ聚合的能力. 为了探讨锌离子的诱导机理, 文中通过分子模拟方法研究了在不同环境下锌离子和Aβ(10-21)的键合模式. 首先分别建立了由1, 2, 4, 12条Aβ多肽组成的不同聚合状态的分子体系, 然后在参照大量实验结果的基础上将锌离子有选择地放置在Aβ多肽的不同位置, 同时考虑锌离子配位数为2和4两种配位情况, 最后通过对结合体系进行能量最小化来寻找锌离子在Aβ多肽上的最佳键合位点. 计算结果显示在可溶键合模式中, 锌离子被包容在由组氨酸残基His14的咪唑Nτ、多肽主链上的羰基氧以及两个水分子氧形 成的四面体络合物中; 在纤维化过程中, 锌离子可能通过His13(Nτ)-Zn²⁺-His14(Nτ)桥键将相邻的、不同Aβ多肽交叉连接形成纤维束. 以上结果将对实验揭示锌离子参与下Aβ多肽的变构以及斑点核形成过程提供有益的启发, 并对在分子水平上研究阿尔茨海默病机理具有切实意义.     

核磁共振氢谱研究氯化镧对大鼠脑中代谢物的影响

采用核磁共振技术研究了氯化镧对大鼠脑中代谢物的影响.雄性SD大鼠尾静脉注射剂量为0.1 mmol·kg-1体重的氯化镧溶液,分别在注射后2和4 h处死大鼠,提取脑中水溶性代谢物.分析结果表明,氯化镧引起部分代谢物含量的变化,4 h组琥珀酸、谷氨酸和γ-氨基丁酸含量与对照组相比分别下降32%,7%和16%,这表明静脉注射氯化镧可能引起脑功能的变化.     

高效液相色谱法测定动物脑和脊髓内微透析样品中的递质氨基酸和单胺类递质及其代谢产物

 测定了猴、兔的尾核、海马和小脑深核以及猫脊髓背角微透析样品中递质氨基酸和单胺类递质及其代谢产物的含量。浓度与响应的线性关系、检测极限和重复性均与以前的报道一致。对应用常规液相色谱方法分析脑内微透析样品中的上述化合物时应注意的问题作了扼要的讨论。     

表没食子儿茶素(EGC)对溶菌酶淀粉样纤维化的抑制作用

天然多酚化合物是蛋白质淀粉样纤维化相关疾病的潜在治疗药物。本文采用溶菌酶和表没食子儿茶素(EGC)研究了多酚化合物对蛋白质淀粉样纤维的作用。结果表明,EGC能够抑制溶菌酶的淀粉样纤维化,并能够破坏成熟的纤维结构,使纤维的淀粉样特性降低。巯基化合物二巯基苏糖醇(DTT)能够部分抑制EGC破坏纤维的作用,表明EGC可能通过与巯基结合而对多肽链进行共价修饰,从而改变了淀粉样纤维的自组装结构。根据上述结果,我们认为,多酚化合物形成醌类中间体并对多肽链的自由巯基进行修饰,是其抑制蛋白质淀粉样纤维化的主要途径。     

珠脑速算是高科技产物进入21世纪前景独好

我们正处在世纪之交，一个伟大的新纪元就要开始了！     

士兵可穿戴下肢外骨骼机器人多元感知方法研究

下肢外骨骼机器人是一种可穿戴且融合了多种机器人技术的复杂人-机系统。它将人类的智慧与机器人强壮的能力有效地结合起来,最大限度地提高人体的机动力和耐力,这为提升单兵作战系统的能力创造了条件。鉴于下肢外骨骼机器人在作战、后勤保障时可能遇到的复杂地形、多变随机的任务等,仅通过基于既定的典型步态规划程序驱动执行已知的特定动作,难以保证人机间的耦合性和动作的高随意性切换。为此,模拟并提炼出士兵常见的六种下肢动作作为后续研究,然后分析了下肢外骨骼机器人的感知控制原理,并提出了基于脑电预判感知、肌电精确感知和光纤实时校正的多信息融合的感知方法,强调将人的智能参与到机器人控制中,以期推进士兵可穿戴下肢外骨骼机器人的实用化。     

开展幼儿珠心算教学的几点体会

珠心算作为中华民族的文化瑰宝,以其视、听、触觉等多种感官的共同参与,有效开发幼儿脑潜能、建立脑映象、促进促进幼儿日后全面发展。在多年的教学实践中,我们体会到激发幼儿学习珠心算的兴趣,是学好珠心算、有效开发脑潜能的关键。     

CHERISHING THE MEMORY OF ACADEMICIAN LI GUOPING （LEE KOWK-PING）

<正>November 15, 2010 is the memorial day of the 100th anniversary of Academician Li Guoping’s birthday. We studied under guidance of Professor Li for decades and learnt a lot from his     

小热休克蛋白Mj HSP16.5对多肽纤维生长的抑制及对成熟纤维的解聚作用

包括老年痴呆症在内的许多疾病与蛋白质或多肽的淀粉样聚集(纤维化)有关. 由于这类疾病的机制尚不清楚, 因此还没有有效的预防和治疗手段. 研究各种因素如小热休克蛋白对蛋白质或多肽淀粉样聚集的影响对开发防治相关疾病的药物具有重要意义. 甲状腺素运载蛋白(TTR)及其突变体很容易形成淀粉样纤维, 并与多种疾病相关. Mj HSP16.5是一种来源于嗜热古细菌ethanococcus jannaschii的小热休克蛋白, 它在酸性条件下具有非常高的分子伴侣活性. 本文研究了Mj HSP16.5对WTTR肽(在N端添加了色氨酸的TTR 105-115片段, 序列为WYTIAALLSPYS)纤维化的影响, 发现Mj HSP16.5能够显著地抑制WTTR肽纤维的生长, 且在Mj HSP16.5存在下, WTTR肽形成的纤维比正常条件下形成的要显著细小. 尤其是Mj HSP16.5还可以使已经成熟的WTTR肽纤维解离. 结果表明, Mj HSP16.5抑制多肽纤维的机理可能在于其能够与多肽纤维及纤维种子结合.     

MULTISCALE MECHANICS OF BIOLOGICAL AND BIOLOGICALLY INSPIRED MATERIALS AND STRUCTURES

The world of natural materials and structures provides an abundance of applications in which mechanics is a critical issue for our understanding of functional material properties. In particular, the mechanical properties of biological materials and structures play an important role in virtually all physiological processes and at all scales, from the molecular and nanoscale to the macroscale, linking research fields as diverse as genetics to structural mechanics in an approach referred to as materiomics. Example cases that illustrate the importance of mechanics in biology include mechanical support provided by materials like bone, the facilitation of locomotion capabilities by muscle and tendon, or the protection against environmental impact by materials as the skin or armors. In this article we review recent progress and case studies, relevant for a variety of applications that range from medicine to civil engineering. We demonstrate the importance of fundamental mechanistic insight at multiple time- and length-scales to arrive at a systematic understanding of materials and structures in biology, in the context of both physiological and disease states and for the development of de novo biomaterials. Three particularly intriguing issues that will be discussed here include： First, the capacity of biological systems to turn weakness to strength through the utilization of multiple structural levels within the universality-diversity paradigm. Second, material breakdown in extreme and disease conditions. And third, we review an example where the hierarchical design paradigm found in natural protein materials has been applied in the development of a novel hiomaterial based on amyloid protein.