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计算设计提高奇异变形杆菌脂肪酶的热稳定性

计算设计提高奇异变形杆菌脂肪酶的热稳定性

作者：张碧飞江南大学

学位级别：硕士

针对酶热稳定性的改造一直是蛋白质工程中研究的热点之一。传统的蛋白质工程如定向进化往往以低筛选效率为代价得到符合工业需求的变体。近年来,基于计算机辅助的多种计算设计策略的发展为酶的热稳定性改造提供了更多的思路。本文中以... 详细信息

针对酶热稳定性的改造一直是蛋白质工程中研究的热点之一。传统的蛋白质工程如定向进化往往以低筛选效率为代价得到符合工业需求的变体。近年来,基于计算机辅助的多种计算设计策略的发展为酶的热稳定性改造提供了更多的思路。本文中以来自奇异变形杆菌的脂肪酶(Proteus mirabilis lipase,PML)作为模式蛋白,基于其结构信息和序列信息,利用两种不同多重计算策略提高其热稳定性,以期进一步拓展其在工业上的应用,同时为其他生物酶的工业改造提供更省时省力的选择。主要研究结果如下:(1)奇异变形杆菌脂肪酶的异源表达。将含有奇异变形杆菌脂肪酶基因的p ET28a(+)-PML质粒转化至大肠杆菌。对PML的酶活和热稳定性进行表征,35℃下以对硝基苯酚月桂酸酯为底物测量其比活为33.48 U·mg,T为49.96℃。(2)策略1:基于能量和进化提高PML的热稳定性。首先选择了3种基于互补算法的软件ABACUS,PROSS以及Fold X为正筛对PML进行计算设计,选择其两两交集,利用PSSM序列保守性分析和G共进化分析两种负筛进一步缩小突变文库,得到18个单点突变设计。经实验验证,有7个T提高的突变体。选择其中5个酶活高于野生型的突变体利用贪婪累积策略进行组合,最终五点组合突变体MA10的T提高了10.63℃,相对酶活为野生型的140%。(3)策略2:针对PML柔性区域的改造。通过对不同温度下分子动力学模拟的比对及PML的B-factor,确定PML的柔性位点,进一步结合Rosetta自由能计算及进化获得22个单点突变设计。经验证,获得了8个热稳定性提高的突变体,其中G206E的ΔT达到5.19℃。对其中四个单点突变进行组合得到的MB6的T提高了12.47℃,相对酶活为野生型的180%,G206E、E207A、K208G三个单点的协同作用是其热稳定性提高的主要原因。在MB6上再次整合策略1中独有的两个突变获得MC,其热稳定性提高了13℃,相对酶活达野生型的180%。对MB6及MC的有机溶剂耐受性进行表征,PML及其突变体对甲醇等六种常用的有机溶剂表现出良好的耐受性。(4)对组合突变体MA10及MB6进行分子动力学模拟。分子动力学模拟表明MA10及MB6在突变位点及附近区域有新的作用力产生,206-208号残基附近作用力的重排可能稳定了对PML稳定性有关键作用的Ca结合位点。

关键词：奇异变形杆菌脂肪酶热稳定性蛋白质计算设计分子动力学模拟

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荷斯坦牛隐性遗传缺陷病检测技术及应用

中国奶牛 2018年第10期 17-22页

作者：苏锐何江郭鹏张碧飞赵英虎中北大学化学工程与技术学院太原030051 山西省畜牧遗传育种中心太原030021

牛隐性遗传缺陷病是由某些缺陷基因引起的隐性遗传病,会严重危害奶牛育种与养殖业。本文主要综述了与PCR技术紧密结合的隐性遗传有害基因的分子检测方法及其在荷斯坦牛隐性遗传缺陷病中的应用。

关键词：荷斯坦牛隐性遗传缺陷病检测技术

2020年“三连击”台风对我国东部地区O_(3)污染的影响分析

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环境科学 2024年第1期45卷 71-80页

作者：花丛尤媛王皘张碧辉国家气象中心北京100081

基于空气质量监测、地面气象资料、风廓线雷达观测等数据和HYSPLIT模型,对2020年8月26日至9月8日2008号台风“巴威”、2009号台风“美莎克”和2010号台风“海神”影响期间我国中东部地区的O_(3)污染特征及成因进行了分析.结果表明“,三... 详细信息

基于空气质量监测、地面气象资料、风廓线雷达观测等数据和HYSPLIT模型,对2020年8月26日至9月8日2008号台风“巴威”、2009号台风“美莎克”和2010号台风“海神”影响期间我国中东部地区的O_(3)污染特征及成因进行了分析.结果表明“,三连击”台风期间京津冀及周边地区和长三角地区出现O_(3)污染的站点数均超过50%“,海神”影响期间两个区域O_(3)污染日数分别达到2.22 d和2.97 d,持续性特征显著.台风位置对O_(3)浓度影响明显,当台风位于24 h和48 h警戒线之间时,京津冀及周边地区O_(3)浓度最高;当台风移动至34°N以北时,长三角地区最易于出现区域性O_(3)污染.上海O_(3)污染主要出现在台风西侧偏北气流控制下,来自上游的区域传输对O_(3)及前体物浓度升高影响明显;1000 m以下的下沉气流使O_(3)在夜间维持较高浓度.济南O_(3)污染期间大气中低层盛行下沉气流.8月28~30日在副热带高压控制下,污染来源以本地积累叠加省内传输为主,出现O_(3)和PM_(2.5)“双高”现象;9月5~8日在“海神”外围环流影响下,跨省输送明显,O_(3)浓度增长早于PM_(2.5)浓度增长.

关键词：台风 O_(3)污染京津冀及周边地区长三角地区区域传输下沉气流

我国青少年校园足球特色学校复核:现实审视、实践问题与改革路径

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北京体育大学学报 2024年第3期47卷 85-96页

作者：花楷张碧昊武汉体育学院足球学院湖北武汉430079 湖北体育产业研究中心湖北武汉430079

复核是我国青少年校园足球特色学校科学管理和长远发展的重要保障,也是校园足球乃至中国足球改革发展战略深入推进的关键环节。运用文献研究、实地调研、专家访谈、逻辑分析等研究方法,对我国青少年校园足球特色学校复核的制度建设、工... 详细信息

复核是我国青少年校园足球特色学校科学管理和长远发展的重要保障,也是校园足球乃至中国足球改革发展战略深入推进的关键环节。运用文献研究、实地调研、专家访谈、逻辑分析等研究方法,对我国青少年校园足球特色学校复核的制度建设、工作机制、评估体系、组织实施等方面进行了现实审视,剖析我国青少年校园足球特色学校复核实践中存在的问题,进而提出我国青少年校园足球特色学校复核的改革路径。研究认为,校园足球特色学校复核有制度文件存在缺失,制度体系有待健全;参与主体协同不足,工作机制仍需完善;指标设置尚不合理,评估体系亟须升级;运行程序存在瑕疵,组织实施仍需深入等问题,据此,提出校园足球特色学校复核的改革路径:强化制度建设,保障复核实践的规范运行;构建联动机制,推动复核主体的协同参与;更新指标体系,提升复核结果的科学水平;优化组织实施,夯实复核工作的整体质量。

关键词：校园足球特色学校复核实践问题改革路径

腺相关病毒载体介导的眼部基因治疗相关免疫应答的研究进展

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中华眼科杂志 2024年第3期60卷 289-295页

作者：朱鑫磊张碧凝谢立信山东第一医科大学附属眼科研究所、山东省眼科学重点实验室-省部共建国家重点实验室培育基地青岛266071

腺相关病毒载体已广泛应用于眼部及全身疾病的基因治疗中,然而,临床试验结果表明基因治疗可能引发与免疫炎性反应相关的严重不良事件,从而影响基因治疗的安全性和有效性。基因治疗后引起的眼内免疫炎性反应被称为基因治疗相关葡萄膜炎,... 详细信息

腺相关病毒载体已广泛应用于眼部及全身疾病的基因治疗中,然而,临床试验结果表明基因治疗可能引发与免疫炎性反应相关的严重不良事件,从而影响基因治疗的安全性和有效性。基因治疗后引起的眼内免疫炎性反应被称为基因治疗相关葡萄膜炎,这已成为限制眼部长期和有效基因治疗的主要障碍之一。本文从基因治疗的免疫应答机制、相关葡萄膜炎的眼部表现、免疫炎症影响因素和防治策略4个方面进行综述,旨在为发展更安全、有效的眼部基因治疗提供参考。

关键词：基因治疗依赖病毒葡萄膜炎炎症

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公众参与算法歧视治理：一项技术民主化研究

科学学研究 2024年

作者：陈强强张碧云西藏民族大学马克思主义学院毕艾国际贸易(广州)有限公司

算法歧视及其危害引起了国内外各界的高度重视，公众参与算法歧视治理由此兴起。公众参与算法歧视治理在一定程度上实践了芬伯格“设计批判”民主化思想，尤其自下而上方式的公众参与算法歧视治理，不仅是技术治理的直接民主模式，而且... 详细信息

算法歧视及其危害引起了国内外各界的高度重视，公众参与算法歧视治理由此兴起。公众参与算法歧视治理在一定程度上实践了芬伯格“设计批判”民主化思想，尤其自下而上方式的公众参与算法歧视治理，不仅是技术治理的直接民主模式，而且提供了具体考察和推进技术民主化实践的良好契机。公众参与算法歧视治理直面算法开发和算法审计的上游，故天然具有民主性质。尽管算法歧视治理的民主化较初步，但将来有望揭开人类技术民主政治新的一页。要警惕算法滥用对民主政治等的重大危害，务必将算法歧视治理纳入民主范畴；应促进自上而下方式和自下而上方式的结合，加强算法开发者和公众之间的沟通与信任，籍此构建一种基于协商民主的公众参与算法歧视治理，推动算法歧视治理民主化向纵深发展。

关键词：算法歧视公众参与技术民主化安德鲁·芬伯格协商民主

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腈水解酶立体选择性改造及其合成布瓦西坦

化工学报 2024年

作者：吴哲明张碧云郑仁朝浙江工业大学生物工程学院

布瓦西坦是新一代抗癫痫药物，具有广阔的市场前景。利用腈水解酶立体选择性催化3-氰基己腈合成关键手性中间体（R）-3-氰基己酸，进一步经加氢、环化、手性拆分等合成布瓦西坦路线具有原子经济性高等优势。然而，目前挖掘的腈水解酶存... 详细信息

布瓦西坦是新一代抗癫痫药物，具有广阔的市场前景。利用腈水解酶立体选择性催化3-氰基己腈合成关键手性中间体（R）-3-氰基己酸，进一步经加氢、环化、手性拆分等合成布瓦西坦路线具有原子经济性高等优势。然而，目前挖掘的腈水解酶存在立体选择性差等缺陷。本研究以腈水解酶PgNIT为研究对象，通过对其催化口袋和亚基界面改造，获得了立体选择性大幅提高的突变体F164W/I202R，产物光学纯度由野生型的86%提升至97%，E值由17提高至111。分子动力学模拟研究表明，F164位点的改造减小了（R）-3-氰基己腈深入催化口袋内部的空间位阻，而“A”界面I202位点的改造增加了亚基之间缔合的距离并增加了催化口袋区域的原子动态协同性，从而显著提升了腈水解酶的立体选择性。

关键词：腈水解酶立体选择性分子改造分子模拟生物催化分子生物学

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微细粒浮选技术与装备研究进展及其发展趋势

中南大学学报（自然科学版） 2024年第1期55卷 20-31页

作者：肖遥韩海生孙伟彭建张碧兰中南大学资源加工与生物工程学院湖南长沙410083 湖南柿竹园有色金属有限责任公司湖南郴州423037

随着矿产资源的开发和利用,贫、细、杂的矿物资源将越来越成为资源的主体来源,人们面临着如何高效利用这部分资源的问题;同时,为了使低品位的矿床能够经济开采,微细颗粒的浮选显得尤为重要。本文分析了微细粒矿物浮选过程中遇到的瓶颈问... 详细信息

随着矿产资源的开发和利用,贫、细、杂的矿物资源将越来越成为资源的主体来源,人们面临着如何高效利用这部分资源的问题;同时,为了使低品位的矿床能够经济开采,微细颗粒的浮选显得尤为重要。本文分析了微细粒矿物浮选过程中遇到的瓶颈问题,在此基础上分析并归纳了近年来人们针对微细粒难以浮选的问题采用的新技术和新方法。最后,分析了微细粒浮选装备需要满足的流体动力学条件,总结了近年来微细粒浮选装备的发展,并对未来微细粒浮选技术和装备的发展趋势进行了展望。

关键词：微细粒浮选微细粒浮选技术微细粒浮选装备流体动力学

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情动理论视域下书籍装帧设计的情感表现研究

包装工程 2024年

作者：卢雅张碧云浙江工业大学

目的从情动理论的视角出发，思考书籍装帧设计中情感的生成与流变，对书籍中情感的来源、表现、传达等进行较为系统的分析，以期为书籍情感设计实践提供一定的理论参考。方法：基于斯宾诺莎、德勒兹、马苏米等人对情动（affect）的理... 详细信息

目的从情动理论的视角出发，思考书籍装帧设计中情感的生成与流变，对书籍中情感的来源、表现、传达等进行较为系统的分析，以期为书籍情感设计实践提供一定的理论参考。方法：基于斯宾诺莎、德勒兹、马苏米等人对情动（affect）的理解，从人、物、人与物的交互三个方面分别分析了书籍的情感来源及其传递过程、书籍装帧设计中情感的表现方式以及设计的情感传达等内容。结论：作者有感而发，情动脱离主体并寄托于文本，设计师及编辑邂逅文本而产生情动并寄托于书籍，读者阅读书籍而发生情动并影响他人。书籍装帧设计师以感官化的方式表现作者的情感立场，使读者在阅读的过程中进入文本所表现的情绪状态。在此过程中，设计师对情感的强度和变化的表现有助于情感的有效传达。

关键词：情动理论书籍艺术装帧设计情感表现