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手性修饰的氧化石墨烯对多肽聚集的影响研究

手性修饰的氧化石墨烯对多肽聚集的影响研究

作者：赵仕龙武汉理工大学

学位级别：硕士

蛋白质错误折叠形成淀粉样聚集体是许多神经退行性疾病的主要诱因。体内蛋白质的纤维化与分子表面尤其是生物膜表面有重要关联。研究生物膜表面的性质如何影响蛋白质的纤维化对理解神经退行性疾病的发病机理非常重要。手性作为生物膜表... 详细信息

蛋白质错误折叠形成淀粉样聚集体是许多神经退行性疾病的主要诱因。体内蛋白质的纤维化与分子表面尤其是生物膜表面有重要关联。研究生物膜表面的性质如何影响蛋白质的纤维化对理解神经退行性疾病的发病机理非常重要。手性作为生物膜表面的主要性质,其如何影响蛋白质纤维化目前仍不清楚。我们从仿生的角度出发,采用不同手性的半胱氨酸修饰的氧化石墨烯(R(S)-Cys-GO)作为模型来研究表面的手性对淀粉样肽(Aβ40)纤维化的影响。我们通过EDC/NHS缩合的方法,将不同手性的半胱氨酸分子接枝到羧基化的GO上,然后通过原子力显微镜、拉曼、X-射线光电子能谱、X-射线能量色散谱、紫外可见光谱等测试表征手段对修饰后的GO进行表征。我们采用ThT荧光标记法、原子力显微镜、石英质量微天平等方法研究了不同手性的半胱氨酸修饰的GO与Aβ40的相互作用。结果表明R-Cys-GO能够抑制Aβ40在表面的吸附、成核以及随后的增长过程,而S-Cys-GO却会促进这些过程。我们通过圆二色谱等方法测定了不同手性的半胱氨酸修饰的GO对Aβ40纤维化过程中构象转变的影响。结果表明,表面手性能够显著影响Aβ40纤维化过程中的α-螺旋构象到β-折叠构象的转变。为了研究表面手性差异性的起源,我们分别将GO表面的半胱氨酸分子的羧基或者巯基保护起来,研究这些不同手性的半胱氨酸衍生物修饰的GO对Aβ40纤维化的影响。结果表明,羧基的保护会减弱不同手性的GO衍生物在影响Aβ40纤维化中的差异性;而巯基被保护后,相应的GO衍生物对Aβ40纤维化的影响几乎没有差异。这表明这些基团参与了与Aβ40的相互作用。荧光滴定和核磁共振的结果表明手性分子与多肽之间的立体相互作用可能是这种手性差异性的起源。进一步实验表明,表面的存在能够将手性分子与多肽之间的相互作用的差异性体现出来。GO表面与手性分子之间的距离也会影响这种手性差异性的体现,只有两者之间的距离足够近时,表面才能参与到手性分子和多肽的相互作用中使这种手性差异性体现出来。这些结果揭示了生物膜表面的手性在蛋白质纤维化中的重要作用,为理解蛋白质的纤维化提供了新的启示。

关键词：淀粉样变性手性界面氧化石墨烯蛋白质

不同施肥对云贵高原黄壤细菌群落及柑橘品质的影响

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环境科学 2024年第12期45卷 7337-7349页

作者：余高赵仕龙冯顺梅孙约兵陈芬铜仁学院贵州省梵净山地区生物多样性保护与利用重点实验室铜仁554300 农业农村部产地环境污染防控重点实验室天津市农业环境与农产品安全重点实验室天津300191

为探明不同施肥下柑橘产量和品质提升的内在驱动机制,采用田间试验,研究了生物炭(SW)、有机肥(YJ)、农家肥(NJ)和化肥(HF),以不施肥作为对照(CK)对云贵高原黄壤区柑橘园土壤理化性质、细菌群落结构及柑橘产量和品质的影响.结果表明,较C... 详细信息

为探明不同施肥下柑橘产量和品质提升的内在驱动机制,采用田间试验,研究了生物炭(SW)、有机肥(YJ)、农家肥(NJ)和化肥(HF),以不施肥作为对照(CK)对云贵高原黄壤区柑橘园土壤理化性质、细菌群落结构及柑橘产量和品质的影响.结果表明,较CK处理,不同施肥处理下柑橘产量、单果重、可食率、果汁率、维生素C含量和可溶性固形物含量等指标均提高,可滴定酸含量则有所降低,进而提高了固酸比,其中以SW处理效果最显著. SW和YJ处理显著提高了土壤pH值,HF处理则相反,不同施肥处理均能提高土壤有机质(SOM)、水解氮(AN)、有效磷(AP)和速效钾(AK)含量,其中,SW处理对AN、AP和AK含量的提升作用最明显,YJ处理对SOM含量的提升作用最明显.不同施肥处理均显著影响了土壤细菌群落多样性和群落结构,其中,SW处理显著提高了土壤Chao1指数、Observed species指数和Shannon指数,优化了土壤细菌群落结构,使细菌共生网络变得简单而稳定;HF处理则显著降低了土壤Chao1指数、Observed species指数和Simpson指数,且对细菌群落结构的影响较小.冗余分析(RDA)表明,土壤理化指标AK(96.47%)、细菌群落多样性Chao1指数(73.80%)和细菌群落Chujaibacter(55.92%)是提升柑橘产量和品质的主控因子.方差分解分析(VPA)表明,对柑橘产量和品质提升最大的贡献因子为土壤细菌群落结构(17.00%).综上,施肥能够有效改善土壤理化性质,提升土壤养分供应水平,优化细菌群落结构,提高柑橘产量和品质,其中,生物炭可优先作为云贵高原黄壤区柑橘园土壤培肥改良肥料.

关键词：施肥黄壤柑橘产量和品质养分特征细菌多样性细菌群落结构

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虚拟同步机在基于内燃机的孤岛微网中的应用

电气传动 2018年第7期48卷 72-77页

作者：陈斌赵仕龙北京市燃气集团有限责任公司北京100035

内燃机由于动态响应速度较慢,在负载突变时其输出电压频率变化幅度较大,影响负荷的正常工作和系统的稳定运行;另外,现有的内燃机与虚拟同步机(VSG)组成的混合微网在主电源变化时,VSG逆变器需进行控制模式切换。针对此问题,在分析了内燃... 详细信息

内燃机由于动态响应速度较慢,在负载突变时其输出电压频率变化幅度较大,影响负荷的正常工作和系统的稳定运行;另外,现有的内燃机与虚拟同步机(VSG)组成的混合微网在主电源变化时,VSG逆变器需进行控制模式切换。针对此问题,在分析了内燃机模型及动态特性的基础上,提出了基于VSG与内燃机孤岛微网协调控制策略。VSG不仅可在动态过程中快速补偿微网输入和输出的不平衡功率,从而抑制频率的大幅波动,当内燃机退出运行时,VSG可作为主电源独立支撑微网电压和频率,且无需进行控制模式的切换,提高了系统的稳定性。

关键词：虚拟同步机内燃机协调控制微网

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金基底引导制备二维黑磷及其生长机理

科学通报 2021年第26期66卷 3480-3487页

作者：后羿冯思敏赵仕龙刘明强刘碧录清华大学深圳盖姆石墨烯中心清华-伯克利深圳学院清华大学深圳国际研究生院材料研究院深圳518055

二维材料是近年来材料科学和凝聚态物理学的前沿研究方向.在众多的二维材料中,黑磷(black phosphorus,BP)因其独特的带隙、优异的光学和电学性质、各向异性等特性而受到研究人员的广泛关注.如何可控制备二维薄层BP是该领域的难题之一.... 详细信息

二维材料是近年来材料科学和凝聚态物理学的前沿研究方向.在众多的二维材料中,黑磷(black phosphorus,BP)因其独特的带隙、优异的光学和电学性质、各向异性等特性而受到研究人员的广泛关注.如何可控制备二维薄层BP是该领域的难题之一.本工作系统研究了基底对BP生长的影响,结果表明金基底对BP的生长具有重要促进作用.在此基础上,使用镀有金薄膜的硅基底为生长衬底,通过设计限域生长空间和调控温度梯度,在全新的生长体系中实现了BP纳米片的直接生长,并探讨了其生长机理.本研究所报道的结果为实现二维薄层BP的制备提供了一条新思路.

关键词：二维材料薄层黑磷化学气相输运金基底限域空间温度梯度

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界面在抑制Aβ聚集中的作用

武汉理工大学学报 2013年第7期35卷 42-47页

作者：赵仕龙陈慧卿光焱孙涛垒武汉理工大学材料复合新技术国家重点实验室武汉430070

由淀粉样前体蛋白(Amyloid Precursor Protein,APP)水解产生的淀粉样肽(Amyloid beta,Aβ)会相互聚集形成具有神经细胞毒性的寡聚体和纤维。这是阿尔茨海默症(Alzheimer’s Disease,AD)最重要的病理学特征之一。Aβ在细胞膜等界面上的... 详细信息

由淀粉样前体蛋白(Amyloid Precursor Protein,APP)水解产生的淀粉样肽(Amyloid beta,Aβ)会相互聚集形成具有神经细胞毒性的寡聚体和纤维。这是阿尔茨海默症(Alzheimer’s Disease,AD)最重要的病理学特征之一。Aβ在细胞膜等界面上的聚集行为显著影响它的毒性。界面的物理化学性质如亲疏水性、电荷分布情况会显著影响Aβ在界面上的吸附情况,并诱导Aβ从无规构象转变为更易聚集的β折叠构象。总结了Aβ的产生和它在溶液中的聚集过程,重点阐述了界面在抑制Aβ聚集中的作用,指明了界面的亲疏水性以及电荷分布等性质对Aβ聚集的影响。

关键词：蛋白质错误折叠阿尔茨海默症界面 Aβ

连作年限对喀斯特山地设施辣椒根际土壤养分、酶活性及真菌群落结构的影响

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江苏农业科学 2024年第18期52卷 270-277页

作者：余高赵仕龙冯顺梅陈芬铜仁学院贵州铜仁554300 贵州精源科技有限公司贵州铜仁554100

辣椒连作所引发的植株发育不良、产量下降、根腐病频发等问题,严重影响辣椒产业可持续发展,造成重大的经济损失,但其具体影响机制尚不清楚。采用野外田间调查、室内化验分析相结合的方法,对贵州铜仁设施大棚辣椒连作1、3、5年的土壤pH... 详细信息

辣椒连作所引发的植株发育不良、产量下降、根腐病频发等问题,严重影响辣椒产业可持续发展,造成重大的经济损失,但其具体影响机制尚不清楚。采用野外田间调查、室内化验分析相结合的方法,对贵州铜仁设施大棚辣椒连作1、3、5年的土壤pH值、有机质含量、养分含量、生态化学计量特征、酶活性、真菌群落结构及其相关性进行研究。结果表明,随着设施辣椒连作年限的延长,土壤pH值和有机质含量降低,土壤全磷、有效磷含量增加,碱解氮、速效钾含量则呈现先下降后上升的趋势,而土壤全氮、全钾含量变化则不明显。长期连作会影响土壤养分间的平衡供应,连作5年时土壤C/N、C/P、N/P较未定植过辣椒的土样(CK)分别降低11.35%、26.69%、17.44%。除连作1、3年的土壤脲酶活性与CK相比略有升高外,过氧化氢酶、蔗糖酶、酸性磷酸酶活性均随着设施辣椒连作年限的增加而不断降低。长期连作也会影响土壤真菌群落结构,连作3年土壤子囊菌门的相对丰度分别较连作1、5年高26.04%、8.31%;连作1年土壤被孢霉门的相对丰度分别较连作3、5年高12.98%、14.93%;连作1年土壤担子菌门的相对丰度较连作3年高2.11%。冗余分析结果表明,土壤有机质含量和蔗糖酶活性是影响设施辣椒连作土壤真菌群落结构的主要环境因子。相关性网络分析表明,土壤pH值、有机质含量、全磷含量、N/P、C/N、C/P、碱解氮含量、过氧化氢酶活性、酸性磷酸酶活性和蔗糖酶活性是影响连作土壤子囊菌门、担子菌门、捕虫霉亚门、被孢霉门、球囊菌门、壶菌门、毛霉门和油壶菌门等真菌群落结构的主要环境因子。综上所述,设辣椒连作障碍产生的原因可能是连作改变了土壤的理化性质,降低了土壤酶活性,影响了土壤真菌群落结构,进而破坏了土壤微生态平衡。

关键词：辣椒连作土壤养分土壤酶活性化学计量特征真菌群落结构喀斯特山地

覆盖材料对云贵高原柑橘园土壤理化性质和细菌群落特征以及柑橘品质的影响

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生态学报 2024年第8期44卷 3408-3422页

作者：余高赵仕龙孙约兵罗有亮陈芬铜仁学院贵州省梵净山地区生物多样性保护与利用重点实验室铜仁554300 农业农村部产地环境污染防控重点实验室天津市农业环境与农产品安全重点实验室天津300191

采用田间试验,研究了玉米秸秆覆盖(JF)、白色地膜覆盖(BF)、黑色地膜覆盖(HM)和园艺地布覆盖(YD),以及清耕作为对照(CK)对云贵高原柑橘园土壤理化性质、细菌群落特征及柑橘品质的影响。结果表明,与CK相比,不同覆盖处理下柑橘产量、单果... 详细信息

采用田间试验,研究了玉米秸秆覆盖(JF)、白色地膜覆盖(BF)、黑色地膜覆盖(HM)和园艺地布覆盖(YD),以及清耕作为对照(CK)对云贵高原柑橘园土壤理化性质、细菌群落特征及柑橘品质的影响。结果表明,与CK相比,不同覆盖处理下柑橘产量、单果重、果汁率、可食率、维生素C含量和可溶性固形物等指标均提高,可滴定酸含量则有所降低,进而提高了固酸比,其中以JF处理效果最显著。BF、HM和YD处理降低了土壤pH值,JF处理则相反,不同覆盖处理均能提高土壤温度、含水量、有机质和养分含量,JF处理对土壤有机质、全氮、全磷、全钾、有效磷和速效钾含量的提升作用最明显,BF处理下土壤温度最高。JF、HM和YD处理均能显著提高Chao1指数和Observed species指数,而BF处理则相反。在门水平上,覆盖提高了有益菌放线菌门的相对丰度,降低了致病菌拟杆菌门的相对丰度;在属水平上,覆盖提高了有益菌热酸菌属、朱氏杆菌属、Babeliales、红杆菌属和脱氯单胞菌属的相对丰度,降低了致病菌Saccharimonadales、成对杆菌属、金黄色杆菌属、芽孢八叠球菌属和丛毛单胞菌属的相对丰度。此外,覆盖还使土壤细菌共生网络变得简单而稳定。冗余分析结果表明,土壤全氮和细菌群落红杆菌属是提升柑橘产量和品质的关键因子,其解释率分别为45.67%和39.40%。方差分解分析结果表明,土壤理化性质和细菌群落的共同作用对柑橘产量和品质提升的贡献最大,其解释率为45.0%。综上所述,覆盖能有效改善土壤理化性质,提升土壤养分供应水平,优化细菌群落结构,提高柑橘产量和品质,其中,玉米秸秆覆盖可优先作为云贵高原柑橘园土壤的地表覆盖措施。

关键词：柑橘园覆盖土壤养分特征细菌群落结构柑橘品质

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基于系统特性盲辨识的齿轮箱故障诊断

机械传动 2013年第11期37卷 104-109,121页

作者：曹学岩黄晋英赵仕龙中北大学机械工程与自动化学院山西太原030051 北京科技大学自动化学院北京100083

盲系统辨识是仅由输出数据来获得系统特性函数的一种信号处理方法。系统特性只与自身的结构相关,一种工况就对应着一种特定的系统特性。将系统结构及工况两者结合分析,可有效应用于齿轮箱的故障诊断。首先,利用独立分量分析对获得的的... 详细信息

盲系统辨识是仅由输出数据来获得系统特性函数的一种信号处理方法。系统特性只与自身的结构相关,一种工况就对应着一种特定的系统特性。将系统结构及工况两者结合分析,可有效应用于齿轮箱的故障诊断。首先,利用独立分量分析对获得的的信号进行预处理,提取出包含故障频率的信号作为系统模型的响应信号。其次,高阶累积量具有消除和衰减高斯噪声的特性,使用高阶累积量构建时间序列模型。最终,依据模型的系数计算得到的ARMA双谱定性分析,用量子自组织特征映射网络给出定量的判据。实验结果表明,此方法对齿轮箱故障的存在和故障类型的诊断,可以提供一些有价值的结论。

关键词：系统特性盲辨识高阶累计量故障诊断量子自组织特征映射网络

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关于优化我国北方地区供暖供能方式的探讨

中小企业管理与科技 2015年第3期 106-108页

作者：赵仕龙北京燃气能源发展有限公司

由于气候的影响,我国北方地区冬冷夏热,冬季北方传统采暖方式为燃煤锅炉等集中式供热或自采暖供热,不仅对资源的利用效率低下,而且燃煤产生的大量污染物是雾霾的主要构成成分,因此有必要对传统燃煤采暖方式进行优化或者采用其他供能形... 详细信息

由于气候的影响,我国北方地区冬冷夏热,冬季北方传统采暖方式为燃煤锅炉等集中式供热或自采暖供热,不仅对资源的利用效率低下,而且燃煤产生的大量污染物是雾霾的主要构成成分,因此有必要对传统燃煤采暖方式进行优化或者采用其他供能形式替代,已达到节能减排的目的。

关键词：高污染供能方式新能源供能方式环境保护