利用EGEE网格系统寻找对抗禽流感的药物

 亚洲和欧洲的实验室通力协作,利用科学电子化整合计划(EnableGridforE-science,EGEE)网格系统分析了30万种可能对抗禽流感病毒H5N1的药物成分,目的是寻找有效抑制禽流感病毒表面酶(即神经氨酸酶N1亚型)活性的成分。用网格系统确定最适于进行生物试验的成分,将加快药物的研制速度。这次计算机模拟开发新药的一个挑战,是确定能够与病毒活性位点对接以抑制其活动的分子。在4月的4个星期里,科学家利用2000台计算机(相当于1台计算机100年的运算量)研究了30万种对抗A型流感病毒神经氨酸酶8种结构的成分的分子对接,关系数据库中产生并存储了数据总量为600GB的6万多个文件。     

活细胞内单个大分子的行为

以往细胞内大分子活动的研究,多数是许多分子活动的一个平均结果,即一种集群平均（ensemble averaging）的结果,随着各种技术,特别是光学及荧光检测技术的成熟,实时视见活细胞内单个大分子的时代已经到来.在现时条件下,有许多方法可供选择,如荧光共振能量转移、原子力显微镜、全内反射显微技术、荧光相关光谱法等等.“活细胞内单个大分子的行为”的研究有可能为了解活细胞内单个分子的活动带来完全新的认识,但目前还存在不少方法学上的局限性,有待进一步提高,如有效的特异标记物、细胞深部荧光的检测、新型显微镜的开发等.     

“无水”NiCo2O4纳米棒在电化学无酶葡萄糖传感中的应用

本文介绍了棒状NiCo₂O₄的制备,并将其修饰玻碳电极作为无酶葡萄糖传感器. 通过简单的水热反应合成了NiCo₂O₄,然后在商用微波炉中对NiCo₂O₄进行处理,以消除水热合成过程中可能引入的残存水. 扫描电镜、透射电镜、X射线衍射谱和X射线光电子能谱分析表明,微波处理前后结构无变化. 通过EDS对Ni,Co,O原子比例的分析,证明微波处理对残存水的消除作用. 微波处理的NiCo₂O₄(M-NiCo₂O₄)作为葡萄糖传感器的灵敏度高达431.29 μA mM^-1 cm^-2. 最后,将M-NiCo₂O₄在水中浸泡不同时间后,其对葡萄糖的感应性能下降. 结果表明,水热过程中引入的残存水对其电化学性能有很强的影响,微波预处理对其电化学性能也有着重要的影响.     

氟诺喹酮类药物分子抗肺炎克雷伯氏菌的结构活性关系研究

利用主成分分析和分层聚类分析方法研究了具有抗肺炎克雷伯氏菌的氟诺喹酮类药物分子的结构活性关系．主成分分析方法表明变量ELUMO、ΔEHL、μ、Q3、Q5、QA、lgP、MP、MR能够有效地对抗肺炎克雷伯氏菌的氟诺喹酮类药物进行分类．分层聚类方法和主成分分析方法的结果一致．这表明两种方法都能够对新的具有抗肺炎克雷伯氏菌的氟诺喹酮类药物的分类提供一个可信的规律．利用主成分分析法和分层聚类分析法对其他4个氟诺喹酮类药物分子进行分析，结果都表明有三个药物分子具有较强的抗肺炎克雷伯氏菌活性，此结果和临床结果相吻合．     

吡罗红为底物的辣根过氧化物酶催化荧光反应测定葡萄糖

吡罗红在辣根过氧化物酶催化下可被过氧化氢氧化而使其荧光猝灭。在pH 7.2中性介质中,稳态催化速率由酶和底物浓度决定,催化体系服从Michaelis-Menten方程,用Lineweaver-Burk作图法求得米氏常数、最大反应速度、催化常数分别为2.4×10~(-5)mol·L-1,2.5×10~(-6)mol·L-1s-1,75.8 s-1。在最佳反应条件下,荧光F0/F的猝灭程度与过氧化氢浓度在0-3.6×10~(-7)mol·L-1范围内成线性关系,检测限为6.3×10~(-9)mol·L-1;当与葡萄糖氧化酶联用时,可定量检测葡萄糖,线性关系为0-8.0×10~(-7)mol·L-1,检测限为3.4×10~(-8)mol·L-1。方法用于分析人血清中葡萄糖含量,分析结果与苯酚-4-氨基安替比林法基本一致。     

DNA中的数据挖掘和启动子识别

直接从序列水平识别启动子（Promoter）有重要的学术价值和可观的经济价值。但是一直没有一个第一、二类错误都小于30％的识别软件。在统计基础上,本文指出了简单利用权重矩阵或保守序列识别启动子的传统方法效果不佳的原因,提出了以转录因子结合位点（Transfactor Binding Sites,TFBSs)的相互作用的信息为基础的启动子识别模型;本文首次指出了7－tuple在启动子识别中的重要作用,提出了无需TFBSs数据库的自学习方法。本文给出了基于上述思想进行的一些统计,并设计了一套启动子识别方法。其在多个检测集上的平均识别结构为：第一类错误小于24％,第二类错误小于21％;最差识别结果为：第一类错误26％,第二类错误24％。     

增强型酶催化发光免疫分析法高灵敏测定血清中心肌肌钙蛋白Ⅰ

基于辣根过氧化物酶（HRP）催化 H₂O₂-Luminol系统,对一种新型酚类衍生物 4-（1,2,4-三氮唑-1-基）苯酚对化学发光的增强作用进行了研究。用HRP标记急性心肌梗死标志物心肌肌钙蛋白Ⅰ（cTnⅠ）单克隆抗体,通过cTnⅠ的双抗体夹心免疫反应,建立了简单、灵敏和快速检测人血清中的cTnⅠ含量的增强型酶发光免疫分析方法。实验结果表明,cTnⅠ在1.2 ~ 24 ng/mL浓度范围内与增强型发光强度具有良好的线性关系（R=0.99）,变异系数（n= 8）为 4.7%。最后,使用该方法对人血清样品中的cTnⅠ含量进行测定,测试结果具有较好的稳定性和精度,能够满足临床检测要求。     

采用可见/近红外光谱检测大麦叶片过氧化氢酶与过氧化物酶含量的研究

采用可见/近红外光谱对丙酯草醚胁迫下大麦叶片过氧化氢酶(catalase, CAT)与过氧化物酶(peroxidase, POD)含量预测进行研究。对500～900 nm光谱采用移动平均法(moving average, MA)11点平滑方法进行预处理。采用蒙特卡罗-偏最小二乘法(monte carlo-partial least squares, MCPLS)方法分别对于CAT与POD的含量预测剔除7个与8个异常样本。基于全部光谱建立了CAT与POD含量预测的PLS,最小二乘支持向量机(least-squares support vector machine, LS-SVM)与极限学习机(extreme learning machine, ELM)模型,ELM模型对CAT含量预测效果最好,建模集相关系数(correlation coefficient of calibration, R_c)为0.916,预测集相关系数R_p为0.786;PLS模型对POD含量预测效果最佳,R_c为0.984,R_p为0.876。采用连续投影算法(successive projections algorithm, SPA)算法分别为CAT与POD预测选择了8个与19个特征波长,基于特征波长建立的PLS,LS-SVM与ELM模型中,ELM模型对CAT与POD含量预测效果均最佳,CAT含量预测的相关系数为R_c=0.928,R_p=0.790;POD含量预测的相关系数R_c=0.965,R_p=0.941。基于全谱与基于特征波长的回归分析模型预测效果相当,且对POD含量的预测效果优于对CAT含量的预测效果,而这需要进一步研究以得到精度和稳定性更高的预测模型。研究结果表明,采用可见/近红外光谱结合化学计量学方法可以实现对除草剂胁迫下大麦叶片CAT与POD含量的预测。     

高纯度烟草过氧化物酶(TOPⅠ)光谱特性研究

采用交换吸附脱色及柱层析新技术,成功地从烟叶中分离和纯化了一种烟草过氧化物酶同工酶(TOPⅠ),并对其进行了一系列光谱特性研究.基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS)测得TOPⅠ分子量为21 888.5,等电点pI为3.5;氨基酸组成分析表明TOPⅠ为一含血红素的酸性蛋白酶.光谱学分析揭示,在402 nm处有一典型的Soret带,在498和636 nm处有特征吸收峰(α,β带),酸度和变性剂对TOPI在紫外可见区的特征吸收峰均产生一定的影响,TOP Ⅰ的荧光光谱测定结果说明TOPⅠ分子中含有Trp残基和Tyr残基以及其自身的独特的光谱学特性.     

纳米荧光探针用于核酸分子的检测及成像研究

核酸,包括脱氧核糖核酸和核糖核酸,在生物的生长、发育、突变、炎症、癌症等正常或异常的生命活动中发挥着重要的作用,它们的异常表达与多种疾病的发生、发展也密切相关.因此,发展准确、有效的方法实现核酸分子的检测,对深入探究核酸的功能调控以及相关疾病的早期检测与治疗都具有重要的意义.荧光检测法与荧光成像技术具有灵敏度高、时空分辨率高等优点,为实时、准确的检测核酸分子提供了有力的工具.本文着重综述了近年来发展的纳米荧光探针用于疾病相关核酸分子的检测与细胞和活体成像工作的研究进展,最后提出了进一步构建新型纳米荧光探针用于核酸检测面临的挑战、未来发展方向与展望.