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Structural insight into enhanced calcium indicator GCaMP3 and GCaMPJ to promote further improvement

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Protein & Cell 2013年第4期4卷 299-309页

作者： Yingxiao Chen xianqiang song Sheng Ye Lin Miao Yun Zhu Rong-Guang Zhang Guangju Ji National Laboratory of Biomacromolecules Institute of BiophysicsChinese Academy of SciencesBeijing 100101China

Genetically encoded Ca^(2+) indicators(GECI)are important for the measurement of Ca^(2+) in ***2,a widelyused GECI,has recently been iteratively *** the improved variants,GCaMP3 exhibits significantly better fluorescent *** this study,we developed a new GECI called GCaMPJ and determined the crystal structures of GCaMP3 and *** has a 1.5-fold increase in fl uorescence and 1.3-fold increase in calcium affi nity over *** Ca^(2+) binding,GCaMP3 exhibits both monomeric and dimeric *** structural superposition of these two forms reveals the role of Arg-376 in improving monomer ***,GCaMPJ seldom forms dimers under conditions similar to *** ructural and mutagenesis studies on Tyr-380 confi rmed its importance in blocking the cpEGFPβ-barrel *** study proposes an efficient tool for mapping Ca^(2+) signals in intact organs to facilitate the further improvement of GCaMP sensors.

关键词： genetically encoded calcium indicator mu-tants crystal structure fl uorescentintensity dimerization

The conformational states of talin autoinhibition complex and its activation under forces

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Science China(Life Sciences) 2015年第6期58卷 694-703页

作者： ZENG Yan ZHANG Yong song xianqiang JI QingHua YE Sheng ZHANG RongGuang LOU JiZhong Key Laboratory of RNA Biology Institute of Biophysics Chinese Academy of Sciences University of Chinese Academy of Sciences National Laboratory of Biomacromolecules Institute of Biophysics Chinese Academy of Sciences

Talin is an integrin-binding protein located at focal adhesion site and serves as both an adapter and a force transmitter. Its integrin binding activity is regulated by the intramolecular autoinhibition interaction between its F3 and RS domains. Here, we used atomic force microscopy to measure the strength of talin autoinhibition complex. Our results suggest that the lifetime of talin autoinhibition complex shows weak catch bond behavior and does not change significantly at smaller forces, while it drops rapidly at larger forces(>10 p N). Moreover, besides the complex conformation revealed by crystal structure, our molecular dynamics(MD) simulations indicate the possible existence of another stable conformation. Further analysis indicates that forces may regulate the equilibrium of the two stable binding states and result in the non-exponential force dependence of the binding lifetime. Our findings reveal a negative regulation mechanism on talin activation and provide a new point of view on the function of talin in focal adhesion.

关键词： cell adhesion integrin signaling single molecule biophysics molecular dynamics simulations conformational changes

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Structural studies on the autoinhibition mechanism of talin: a potential way to block metastasis

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Structural studies on the autoinhibition mechanism of talin:...

第四届中国结构生物学学术讨论会

作者： xianqiang song Sheng Ye Jun Qin Rongguang Zhang Institute of Biophysics Chinese Academy of Sciences Department of Molecular Cardiology Lerner Research Institute Cleveland Clinic 9500 Euclid Ave Cleveland OH 44195 USA

The majority of deaths associated with cancer are due to the metastasis of the original tumor cells to sites distant from the initial or primary tumor. According to WHO, this ratio is as shockingly high as 90%. For cancer cells, acquiring the ability to migrate and invade normal tissues involves reshaping of its extracellular matrix and cytoskeleton, activating survival signals and conferring resistance to anoikis. A key step shared by those procedures is the activation of heterodimeric（α/β） integrin transmembrane receptors by several cytosolic activators. As an important direct activator of integrin, talin has been proved to be tightly related to cancer cell migration and invasion. Talin triggers the activation of integrin by the coincident binding of N-terminal FERM（four-point-one-protein/ezrin/radixin/moesin） domain of talin（talin-FERM） to the inner membrane surface and integrin β cytoplasmic tail. Before activating integrin, a dormant talin is autoinhibited by the binding of talin-FERM and a C-terminal talin rod segment（talin-RS）. Nevertheless, how talin is released from its autoinhibition state remains obscure. Recently, we solved the crystal structure of talin autoinhibition complex（FERM/RS）, revealing the detailed structural information of the interaction between them. Unexpectedly, the structure also reveals a distinct negatively charged surface on talin-RS that electrostatically hinders the talin-FERM binding to the membrane. Such a dual inhibitory topology for talin is consistent with the biochemical and functional data, but differs significantly from a previous model. We also found that upon enrichment with phosphotidylinositol-4,5-bisphosphate（PIP2）- a known talin activator, membrane strongly attracts a positively charged surface on talin-FERM and simultaneously repels the negatively charged surface on talin-RS. Such an electrostatic "pull-push" process promotes the relief of the dual inhibition of talin-FERM, which differs from the classic "steric clash

关键词：

来源： cnki会议评论

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cnki会议

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地方本科院校《生态学基础》课程设置探索

科技资讯 2020年第19期18卷 144-145,148页

作者：宋宪强佛山科学技术学院环境与化学工程学院广东佛山528000

地方院校的课程建设是培养高素质应用型人才、提升学校发展内涵和竞争力、实现为地方服务目标的重要途径。《生态学基础》主要使学生掌握生态学的基础理论及基本内容,从整体上认识生态学、认识周边的生态环境,建立人与自然和谐发展的生... 详细信息

地方院校的课程建设是培养高素质应用型人才、提升学校发展内涵和竞争力、实现为地方服务目标的重要途径。《生态学基础》主要使学生掌握生态学的基础理论及基本内容,从整体上认识生态学、认识周边的生态环境,建立人与自然和谐发展的生态观,并为后续专业课程的学习打下良好的基础。因此课程的设置应体现理论性、实践性及应用性的统一,以逐步提高地方院校学生的创新能力和综合素质。

关键词：生态学基础实践能力地方院校课程设置

重污染感潮河道底泥重金属污染评价及释放规律研究

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环境科学学报 2008年第11期28卷 2258-2268页

作者：宋宪强雷恒毅余光伟白涛俞强黎忠中山大学环境科学与工程学院广州510275 华南农业大学资源环境学院广州510642

以珠江流域重污染感潮河道为研究对象,采用地累积指数、变异系数、相关性分析和潜在生态风险指数对底泥中重金属的污染状况进行了评价,并考察了静态条件和模拟感潮条件下重金属的释放规律.结果表明:河道底泥的重金属污染严重,Cu、Zn、Cr... 详细信息

以珠江流域重污染感潮河道为研究对象,采用地累积指数、变异系数、相关性分析和潜在生态风险指数对底泥中重金属的污染状况进行了评价,并考察了静态条件和模拟感潮条件下重金属的释放规律.结果表明:河道底泥的重金属污染严重,Cu、Zn、Cr、Cd和Pb的平均含量分别为2083.96、1791.60、117.84、1662.92和3.71mg·kg-1,均大大超过广州市土壤背景值;各金属的富集程度为Cu>Zn>Cr>Cd>Pb,其中Cu的富集程度已经达到6级,为极强污染;各重金属元素在底泥中的变异系数较小,沿程分布比较平缓,Cu与Cr、Cd与Cr之间的相关性良好.以广州市土壤背景值为参比值进行评价,郭村涌底泥中的重金属生态危害顺序为Cd>Cu>Cr>Zn>Pb,总体表现为极强的生态危害程度.与静态释放相比,感潮作用可明显加速底泥重金属的释放,其平均释放速率提高了0.77～4.20倍,释放量增加了0.32～1.78倍,同时涨退潮过程低水位时段较之高水位时段底泥重金属释放平均速率增加0.48～3.33倍.

关键词：重污染感潮河道底泥重金属污染评价释放规律

游泳运动对老年大鼠学习记忆及伏隔核多巴胺含量和一氧化氮合酶表达的影响

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解剖学杂志 2013年第2期36卷 197-201页

作者：崔建梅付芳刘成宋宪强中北大学体育学院运动医学研究所太原030051

目的：探讨游泳运动对老年大鼠学习记忆能力及伏隔核多巴胺含量和一氧化氮合酶（nNOS）表达的影响。方法：选择24月龄SD老年大鼠，随机分为2组，即老年对照组、游泳运动组，5月龄大鼠为成年对照组。对照组在笼内正常生活，不运动。游泳... 详细信息

目的：探讨游泳运动对老年大鼠学习记忆能力及伏隔核多巴胺含量和一氧化氮合酶（nNOS）表达的影响。方法：选择24月龄SD老年大鼠，随机分为2组，即老年对照组、游泳运动组，5月龄大鼠为成年对照组。对照组在笼内正常生活，不运动。游泳运动组采用递增负荷游泳运动，连续8周。8周后利用八臂迷宫测试大鼠空间学习记忆能力，高效液相色谱一电化学法检测各组大鼠伏隔核多巴胺含量，采用免疫组织化学结合图像半定量方法对伏隔核nNOS神经元的数量、面积及灰度进行测量和分析。结果：与成年对照组比较，老年对照组大鼠伏隔核多巴胺含量降低，完成八臂迷宫时间延长，工作记忆错误次数、参考记忆错误及总记忆错误次数均增加；与老年对照组比较，游泳运动组大鼠伏隔核多巴胺含量增高，完成八臂迷宫时间缩短，工作记忆错误次数、参考记忆错误次数及总记忆错误次数均减少。与成年对照组比较，老年对照组伏隔核nNOS免疫阳性细胞数量和阳性产物面积均减少，灰度差异没有统计学意义；与老年对照组比较，游泳运动组伏隔核nNOS免疫阳性细胞数量和阳性产物面积均增加，灰度差异无统计学意义。结论：长期游泳运动可提高老年大鼠的学习记忆能力，可能与长期游泳运动有效调整中枢神经递质多巴胺的合成及增强大脑伏隔核nNOS的表达有关。

关键词：游泳学习记忆伏隔核多巴胺一氧化氮合酶

裂陷盆地断层圈闭含油气有效性综合评价——以渤海湾盆地歧口凹陷为例

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石油勘探与开发 2021年第4期48卷 677-686页

作者：付晓飞宋宪强王海学刘海涛汪顺宇孟令东东北石油大学CNPC断裂控藏研究室黑龙江大庆163318 东北石油大学“陆相页岩油气成藏及高效开发”教育部重点实验室黑龙江大庆163318 “油气藏及地下储库完整性评价”黑龙江省重点实验室黑龙江大庆163318 黑龙江工程学院哈尔滨150050 中国石油勘探开发研究院北京100083

以渤海湾盆地歧口凹陷为例,基于断层分段生长历史、油藏精细解剖和地球化学示踪综合分析,建立断层圈闭含油气有效性评价体系。应用转换位移/离距和位移梯度法落实断层圈闭解释的可靠性。应用最大断距相减法恢复断层形成演化历史,进而厘... 详细信息

以渤海湾盆地歧口凹陷为例,基于断层分段生长历史、油藏精细解剖和地球化学示踪综合分析,建立断层圈闭含油气有效性评价体系。应用转换位移/离距和位移梯度法落实断层圈闭解释的可靠性。应用最大断距相减法恢复断层形成演化历史,进而厘定断层圈闭形成时间有效性。基于歧口凹陷歧南地区已知油藏“断层泥比率-过断层压力差”定量关系求得断层侧向封闭临界断层泥比率为20%,构建基于“断距-砂地比与烃柱高度”关系定量评价图版。基于油藏精细解剖和储集层定量荧光示踪测试结果研究古近系沙河街组一段中亚段盖层适用于泥岩涂抹系数法评价断层垂向封闭性,泥岩涂抹系数临界值为3.5;古近系东营组二段盖层适用于断接厚度法评价断层垂向封闭性,临界断接厚度为70~80 m。综合断层圈闭空间解释有效性、形成时间有效性、侧向封闭有效性、垂向封闭有效性等4个因素,建立歧口凹陷断层圈闭含油气有效性综合评价图版,是断层圈闭风险性评价的依据。图15表1参52。

关键词：断层圈闭分段生长封闭机理再活动断层有效性评价裂陷盆地渤海湾盆地歧口凹陷

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大气污染对户外体育锻炼人群心肺功能的影响

中国运动医学杂志 2007年第6期26卷 692-695页

作者：刘晓莉宋宪强乔德才北京师范大学体育与运动学院北京100875 中北大学体育系太原030051

目的:探讨大气污染对户外体育锻炼人群心肺功能的影响。方法:在空气污染区选取经常参加户外体育锻炼的人群为实验组(EG),不参加体育锻炼的健康人群为阳性对照组(CG1);在洁净区选取不参加体育锻炼的健康人群为阴性对照组(CG2)。每组15人... 详细信息

目的:探讨大气污染对户外体育锻炼人群心肺功能的影响。方法:在空气污染区选取经常参加户外体育锻炼的人群为实验组(EG),不参加体育锻炼的健康人群为阳性对照组(CG1);在洁净区选取不参加体育锻炼的健康人群为阴性对照组(CG2)。每组15人。采用运动心肺功能检测系统对受试者不同状态心肺功能水平进行测试。结果:安静状态EG组HR显著低于CG1组和CG2组,而肺活量和舒张压显著高于CG1组和CG2组(P<0.01,P<0.05)。AT时,CG1组VO2、VO2/kg、O2P(氧脉搏)、METs(代谢当量)均显著低于CG2组(P<0.01,P<0.05)。VO2max时,EG组和CG1组VO2max、VO2max/kg、O2P、METs均显著低于CG2组(P<0.05,P<0.01)、氧通气当量显著高于CG2组(P<0.05)。结论:大气污染给人体心肺功能和有氧代谢能力均带来不良影响,且大气污染对运动人群呼吸系统的危害明显大于普通人群。

关键词：大气污染体育锻炼人群心肺功能运动心肺功能试验

游泳运动对衰老大鼠学习记忆及海马CA1、CA3、DG区nNOS表达的影响

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天津体育学院学报 2012年第6期27卷 529-534页

作者：崔建梅付芳贺继平宋宪强于芳中北大学体育学院运动医学研究所山西太原030051 山西医科大学汾阳学院基础医学部解剖学教研室山西汾阳032200

目的:探讨游泳运动对衰老大鼠学习记忆能力、脑自由基代谢及乙酰胆碱酯酶(AchE)活性和海马CA1、CA3、DG区nNOS表达的影响。方法:选择40只24月龄SD衰老大鼠,随机分为衰老对照组、衰老运动组,20只5月龄大鼠为成年对照组。对照组在笼内正... 详细信息

目的:探讨游泳运动对衰老大鼠学习记忆能力、脑自由基代谢及乙酰胆碱酯酶(AchE)活性和海马CA1、CA3、DG区nNOS表达的影响。方法:选择40只24月龄SD衰老大鼠,随机分为衰老对照组、衰老运动组,20只5月龄大鼠为成年对照组。对照组在笼内正常生活,衰老运动组采用递增负荷游泳训练,连续8周。8周后检测大鼠脑自由基SOD、GSH-px、MDA及大脑AchE的活性,利用八臂迷宫测试大鼠空间学习记忆能力,采用免疫组织化学结合图像半定量方法对海马CA1、CA3及DG区nNOS神经元的表达进行测量和分析。结果:(1)与衰老对照组比较,衰老运动组参考记忆错误次数及总记忆错误次数均显著减少,完成八臂迷宫的时间显著缩短;(2)与衰老对照组比较,衰老运动组大鼠SOD活性显著增强,MDA含量减少,AchE活性均显著减弱;(3)免疫组化结果:衰老对照组大鼠海马CA1、CA3、DG区nNOS免疫阳性细胞数量和面积均显著低于衰老运动组,衰老运动组DG区nNOS免疫阳性细胞灰度值显著增加。结论:长期游泳运动可提高衰老大鼠的学习记忆能力,机理可能与游泳运动提高衰老大鼠抗氧化能力、改善受损的中枢胆碱能系统及增强大鼠海马CA1、CA3、DG区nNOS的表达有关。

关键词：游泳运动学习记忆自由基乙酰胆碱海马一氧化氮合酶