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TCR-CD3复合物跨膜区自组装的分子机制

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生物化学与生物物理进展 2022年第6期49卷 1094-1102页

作者：王凤丽陈佳林何程智罗施中北京化工大学生命科学与技术学院北京软物质科学与工程高精尖创新中心北京100029

目的T细胞受体-共受体复合物(TCR-CD3)在适应性免疫应答中起着重要作用,其亚基间的相互作用一直是研究热点。由于传统实验的局限性,对于跨膜蛋白TCR-CD3复合物的研究不能深入到微观层面。方法利用分子动力学模拟方法(包括粗粒化模拟、... 详细信息

目的T细胞受体-共受体复合物(TCR-CD3)在适应性免疫应答中起着重要作用,其亚基间的相互作用一直是研究热点。由于传统实验的局限性,对于跨膜蛋白TCR-CD3复合物的研究不能深入到微观层面。方法利用分子动力学模拟方法(包括粗粒化模拟、拉伸动力学、全原子模拟)分析TCR-CD3复合物的自组装机制。结果通过粗粒化模拟(CGMD)发现,TCR-CD3复合物在组装过程中存在着αβ依次结合δε’、γε、ζζ’的组装顺序,并阐述了α;突变会降低α;与δε’的相互作用。结论本文论证了仅存在TCR-CD3复合物的跨膜区不足以介导TCR-CD3复合物亚基间的特异性相互作用。拉伸动力学(SMD)和全原子模拟(AAMD)的结果说明,ζζ’与TCR-CD3其余部分之间的胞外区相互作用强于跨膜区,同时ζζ’的缺失对αβδε’γε的稳定性影响最小,而δε’的缺失对αβγεζζ’的稳定性影响最大。

关键词： TCR-CD3复合物粗粒化模拟全原子模拟拉伸动力学模拟跨膜蛋白

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环境响应性多肽自组装研究进展

中国科学：化学 2013年第8期43卷 1005-1012页

作者：周希蕊陈龙罗施中北京市生物加工过程重点实验室北京化工大学生命科学与技术学院北京100029

分子自组装广泛存在于自然界中,参与生物体的各项生命活动,从而确保生物体相关生理功能的实现和生化反应的有序进行.多肽自组装作为分子自组装的重要组成部分,其良好的生物相容性为构建具有重要应用价值的生物医用材料提供了新的思路.... 详细信息

分子自组装广泛存在于自然界中,参与生物体的各项生命活动,从而确保生物体相关生理功能的实现和生化反应的有序进行.多肽自组装作为分子自组装的重要组成部分,其良好的生物相容性为构建具有重要应用价值的生物医用材料提供了新的思路.本文总结了多肽自组装过程中主要的驱动作用力;简述了多肽自组装形成的主要结构;详细介绍了自组装过程中环境变化,包括pH、温度、离子强度、特殊离子、氧化还原态以及光照等,对于环境响应性多肽自组装结构和性质的影响;并且阐述了多肽自组装生物材料的应用方向和前景,希望为该领域的进一步研究提供参考.

关键词：自组装多肽环境响应生物材料

脂筏调控膜蛋白跨膜区自组装相互作用的分子机制研究

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脂筏调控膜蛋白跨膜区自组装相互作用的分子机制研究

第十届全国化学生物学学术会议

作者：罗施中孙夫德北京化工大学生命科学与技术学院北京市生物加工过程重点实验室

膜环境调控下的蛋白转运及相互作用是研究生命科学的基础内容。脂筏1作为细胞膜中富含胆固醇和鞘磷脂的独特微区,对多种膜蛋白尤其跨膜蛋白参与的神经退化性疾病、免疫及肿瘤具有十分广泛的影响。针对脂筏在微观条件下调控跨膜蛋白相互... 详细信息

膜环境调控下的蛋白转运及相互作用是研究生命科学的基础内容。脂筏1作为细胞膜中富含胆固醇和鞘磷脂的独特微区,对多种膜蛋白尤其跨膜蛋白参与的神经退化性疾病、免疫及肿瘤具有十分广泛的影响。针对脂筏在微观条件下调控跨膜蛋白相互作用的特点,课题组建立了关键实验技术和分子动力学理论模拟等研究方法 2-3,探究膜环境中蛋白相互作用和结构转化的分子机制及其与相关疾病之间的潜在联系。课题组研究了包括阿尔兹海默症相关蛋白APP 4,糖蛋白受体CD36 5以及细胞粘附蛋白CD44在内的一系列跨膜蛋白受脂筏调控的分子机制,为膜环境调节跨膜蛋白催化选择性以及受体识别提供了更充分的依据。课题组进一步研究了跨膜蛋白膜上局域化及功能受棕榈酰化,脂筏以及PIP2综合调控的分子机制,有利于深刻理解膜环境和生物过程表达以及疾病的内在关联。课题组的相关研究为人们提供新的思路和研究方法,相关的研究成果进一步应用到响应生物医学工程研究、分子诊断和器件研制等。

关键词：脂筏跨膜相互作用结构转换分子机制分子动力学

环境响应性高分子-多肽接合物材料的制备、表征及应用

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第八届全国化学生物学学术会议

作者：葛瑞罗施中北京市生物加工过程重点实验室北京化工大学生命科学与技术学院

＜正＞环境响应性聚合物,又称为智能聚合物,能够对外界环境中的微小刺激信号（温度、pH及离子强度等）的变化产生快速响应,在物理化学性质上发生改变,因而被广泛应用于药物释放、组织工程、化学和生物传感器等方面。同时,多肽不但具有... 详细信息

＜正＞环境响应性聚合物,又称为智能聚合物,能够对外界环境中的微小刺激信号（温度、pH及离子强度等）的变化产生快速响应,在物理化学性质上发生改变,因而被广泛应用于药物释放、组织工程、化学和生物传感器等方面。同时,多肽不但具有良好的生物相容性,而且可以通过自组装过程形成一定的纤维结构

关键词： pH/温度响应材料多肽自组装水凝胶

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α-螺旋跨膜蛋白的折叠和自组装

科学通报 2010年第15期55卷 1426-1437页

作者：左利民康艳晶罗施中北京化工大学生命科学与技术学院北京市生物加工过程重点实验室北京100029 清华大学生命有机磷化学及化学生物学教育部重点实验室北京100084

膜蛋白参与细胞中的各项生命活动,具有复杂而特殊的生理功能,同时它也是重要的药物标靶,因此研究膜蛋白的结构及功能对于保持人类健康和治疗疾病具有重要的意义.α-螺旋跨膜蛋白是生物体内最为重要和广泛的一类膜蛋白,本文综述了α-螺... 详细信息

膜蛋白参与细胞中的各项生命活动,具有复杂而特殊的生理功能,同时它也是重要的药物标靶,因此研究膜蛋白的结构及功能对于保持人类健康和治疗疾病具有重要的意义.α-螺旋跨膜蛋白是生物体内最为重要和广泛的一类膜蛋白,本文综述了α-螺旋跨膜蛋白在折叠和自组装特性上的最新研究进展,总结了跨膜过程中的两阶段模型;详细介绍了α-螺旋跨膜蛋白的跨膜性质及其跨膜的影响因素,包括跨膜序列的长度和疏水性、疏水性错配和界面锚固、极性残基和脯氨酸等;进一步总结了α-螺旋跨膜蛋白通过跨膜螺旋相互作用形成高度有序自组装体的结构基础;并介绍了研究α-螺旋跨膜蛋白折叠和自组装常用的化学和生物学方法,希望能为进一步开展该领域研究提供参考。

关键词： α-螺旋跨膜蛋白折叠自组装两阶段模型

实验与实践相融合的制药工程专业“卓越工程师”人才培养模式探索

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高教学刊 2016年第21期2卷 215-216,218页

作者：弥志伟罗施中北京化工大学生命科学与技术学院北京100029

卓越工程师培养是促进我国由工程教育大国迈向工程教育强国的重大举措,重在培养学生的工程实践能力和创新能力,北京化工大学制药工程专业2011年入选教育部"卓越工程师计划"以来,通过加强青年教师企业实践经验和引入企业导师塑造"双师型... 详细信息

卓越工程师培养是促进我国由工程教育大国迈向工程教育强国的重大举措,重在培养学生的工程实践能力和创新能力,北京化工大学制药工程专业2011年入选教育部"卓越工程师计划"以来,通过加强青年教师企业实践经验和引入企业导师塑造"双师型"师资力量;重构专业实验教学体系培养工程实践能力;校企深入合作建设长期稳定的工程实践基地;加强对实践类学术科技项目的指导提升学生创新能力等措施;促进实验与实践教育相互融合,在工程教育方面取得了良好效果。

关键词：实验实践制药工程卓越工程师

pH/离子双响应性两亲多肽水凝胶的制备及性质研究

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pH/离子双响应性两亲多肽水凝胶的制备及性质研究

第八届全国化学生物学学术会议

作者：周希蕊罗施中北京市生物加工过程重点实验室北京化工大学生命科学与技术学院

＜正＞分子自组装,即分子在自身内部作用力的驱动下,经自发的排列组装,形成具有特定结构和功能的组装体的过程,是生物体内普遍存在的一种自发现象。多肽分子是自组装分子的重要组成部分,经自组装过程可以构建出许多结构性质优异的纳米... 详细信息

＜正＞分子自组装,即分子在自身内部作用力的驱动下,经自发的排列组装,形成具有特定结构和功能的组装体的过程,是生物体内普遍存在的一种自发现象。多肽分子是自组装分子的重要组成部分,经自组装过程可以构建出许多结构性质优异的纳米材料。l其中,多肽水凝胶以其含水量高、环境响应灵敏、生物相容性良好等优点吸引了众多研究者的目光。与此同时,人们发现,某些蛋白质的错误折叠和装配也是导致一些神经退行性疾病出现的重要原因。因此,深入研究多

关键词：双亲性多肽自组装水凝胶 pH-响应钙离子响应

神经退行性疾病相关蛋白相分离和聚集的调控机制

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神经退行性疾病相关蛋白相分离和聚集的调控机制

第十一届全国化学生物学学术会议

作者：薛松龚瑞何凡奇罗施中北京化工大学生命科学与技术学院

蛋白质的液-液相分离(Liquid-Liquid Phase Separation),简称相分离(或相变),作为一种蛋白质的组装形式在多种无膜细胞器(如核仁,PML小体等)的动态组装和维持中起着关键的作用,同时最近的研究表明固有无序蛋白的相分离与包括神经退行性... 详细信息

蛋白质的液-液相分离(Liquid-Liquid Phase Separation),简称相分离(或相变),作为一种蛋白质的组装形式在多种无膜细胞器(如核仁,PML小体等)的动态组装和维持中起着关键的作用,同时最近的研究表明固有无序蛋白的相分离与包括神经退行性疾病和癌症在内的多种疾病密切相关。因此了解蛋白质相分离的调控机制以及和聚集之间的关系,能为了解疾病的发生机制和寻找治疗方法提供新的途径。本课题组长期从事神经退行性疾病相关蛋白的结构与功能研究。针对U1-70K通过C端无序区域(LC domain)相互作用聚集在在AD病人脑中,本研究主要着力于U1-70K无序序列相分离的分子机制和聚集调控的研究。采用基因工程的方法构建了含有U1-70K无序序列的融合蛋白,通过相关生化实验表明U1-70K的LC区域存在有相分离过程,并验证了其相分离的主要推动力是静电相互作用力,并提出了一种全新的促进蛋白相分离的正负电荷交替的静电作用模式。进一步通过细胞实验验证了LC在N2a细胞中通过相分离形成液滴,并最终从液滴状态转变为聚集状态,从而说明U1-70K在AD脑中聚集的过程,也表明U1-70K的相分离与AD的发病机制存在潜在关系。因此,研究U1-70K的聚集机制和相分离的调控以及两者的关系为AD的病理学研究和新药开发提供了新的思路。

关键词：相分离 U1-70K LC domain 静电相互作用聚集

pH响应性双亲性多肽水凝胶pal-RLRRLRARARA的合成及表征

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中国科技论文 2012年第6期7卷 437-441页

作者：康艳晶周希蕊罗施中北京化工大学生命科学与技术学院北京市生物加工过程重点实验室北京100029

以糖蛋白GPIbβ跨膜区C-末端一段序列为基础,采用Fmoc固相合成法合成多肽pal-RLRRLRARARA(简称p-RRL,pal是脂肪酸的简写,分子式C16H32O2);考察了此多肽自组装性质以及不同环境对此多肽自组装的影响;采用圆二色谱测试了不同条件下多肽分... 详细信息

以糖蛋白GPIbβ跨膜区C-末端一段序列为基础,采用Fmoc固相合成法合成多肽pal-RLRRLRARARA(简称p-RRL,pal是脂肪酸的简写,分子式C16H32O2);考察了此多肽自组装性质以及不同环境对此多肽自组装的影响;采用圆二色谱测试了不同条件下多肽分子间的微观排列情况,并利用透射电镜和扫描电镜对形成的凝胶的形貌进行表征。研究发现多肽p-RRL可以自组装成pH敏感型超分子水凝胶;pH、溶剂以及温度均会对多肽的二级结构产生影响,进而影响多肽自组装;虽然β-折叠结构有利于成胶,然而并不是所有能够形成水凝胶的多肽二级结构均是β-折叠。

关键词：多肽自组装水凝胶环境影响