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Peptide backbone-copper ring structure:A molecular insight into copper-induced amyloid toxicity

Chinese Physics B 2022年第10期31卷 288-296页

作者： Jing Wang Hua Li xiankai jiang Bin Wu Jun Guo Xiurong Su Xingfei Zhou Yu Wang Geng Wang Heping Geng Zheng jiang Fang Huang Gang Chen Chunlei Wang Haiping Fang Chenqi Xu Faculty of Science Ningbo UniversityNingbo 315211China National Center for Protein Science Shanghai State Key Laboratory of Molecular BiologyInstitute of Biochemistry and Cell BiologyShanghai Institutes for Biological SciencesChinese Academy of SciencesShanghai 200031China School of Sciences Changzhou Institute of TechnologyChangzhou213032China Shanghai Synchrotron Radiation Facility Shanghai Institute of Applied PhysicsChinese Academy of SciencesShanghai 201800China Center for Bioengineering and Biotechnology China University of Petroleum(Huadong)Qingdao 266580China School of Physical Science and Technology ShanghaiTech UniversityShanghai 200031China Shanghai Advanced Research Institute Chinese Academy of SciencesShanghai 201210China School of Physics and National Engineering Research Center of Industrial Wastewater Detoxication and Resource Recovery East China University of Science and TechnologyShanghai 200031China School of Life Science and Technology ShanghaiTech UniversityShanghai 200031China

Copper ions can promote amyloid diseases that are associated with amyloid peptides, such as type 2 diabetes(T2D),Alzheimer's disease(AD), Parkinson's disease(PD), and amyotrophic lateral sclerosis(ALS). However, the underlying molecular mechanism remains obscure. Here we present that Cu^(2+)is able to specifically bind to the backbone of T2D related human islet amyloid polypeptide(hIAPP) by forming a ring structure, which causes the reduction of Cu^(2+)to Cu^(+) to produce reactive oxygen species(ROS) and the modulation of hIAPP aggregation. Nuclear magnetic resonance spectroscopy showed that Cu^(2+)bound to the backbone of a turn region, His18-Ser21, which is critical for hIAPP *** initio calculations and x-ray absorption fine structure analyses revealed that Cu^(2+)simultaneously bound with both the amide nitrogen and carbonyl oxygen on the peptide backbone, resulting in a ring structure, and causing the reduction of Cu^(2+)to Cu^(+) to form a hIAPP-Cu^(+) complex. 2′,7′-dichlorodihydrofluorescin diacetate fluorescence measurements further indicated that this complex led to enhanced ROS levels in rat insulinoma cells. Additionally, thioflavin T fluorescence and atomic force microscopy measurements denoted that the backbone-Cu ring structure largely modulated hIAPP aggregation,including the inhibition of hIAPP fibrillation and the promotion of peptide oligomerization. These findings shed new light on the molecular mechanism of Cu^(2+)-induced amyloid toxicity involving both the enhancement of ROS and the modulation of hIAPP aggregation.

关键词： interactions between metal ion and protein quantum chemistry calculation protein aggregation amyloid diseases

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竞争还是协同:分子内两类磷键Sb…X(X=O、N、F)和Sb…π的关系

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化学通报 2022年第12期85卷 1499-1504页

作者：刘永旭姜先凯苗军舰颜娟上海海洋大学食品学院农业部水产品贮藏保鲜质量安全风险评估实验室(上海) 上海201306 常州工学院理学院常州213032

本文通过选取多个双官能团有机分子(甲氧基甲基苯(1)、苄基二甲胺(2)、氟甲基苯(3))和无机分子SbCl3,利用密度泛函理论详细考察了两类分子内磷键Sb…X(X=O、N、F)与Sb…π之间的作用关系。研究结果表明,分子内均存在两种作用,并且二者... 详细信息

本文通过选取多个双官能团有机分子(甲氧基甲基苯(1)、苄基二甲胺(2)、氟甲基苯(3))和无机分子SbCl3,利用密度泛函理论详细考察了两类分子内磷键Sb…X(X=O、N、F)与Sb…π之间的作用关系。研究结果表明,分子内均存在两种作用,并且二者是竞争关系,不存在协同性。溶剂化效应对磷键有一定的影响,但并不改变二者的关系。分子1、2、3的结合能依次为-14.0、-17.0、-9.0 kcal·mol^(-1)。对于1,结合以Sb…O键为主,Sb…π为辅;对于2,结合基本均来自于Sb…N作用;而对于3,结合则以Sb…π作用为主。该结果体现了相互作用随原子序数的渐变性,为通过磷键调控体系的性质提供了理论依据。

关键词：磷键锑竞争协同密度泛函理论

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ASO-S卫星HXI调制定标装置设计与验证

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空间科学学报 2023年第4期43卷 747-757页

作者：陈灯意张哲江贤恺胡一鸣中国科学院紫金山天文台南京210023 中国科学院暗物质与空间天文重点实验室南京210023 中国科学技术大学天文与空间科学学院合肥230026

先进天基太阳天文台卫星(ASO-S)是中国首颗综合性太阳观测任务,太阳硬X射线成像仪(HXI)是ASO-S卫星三大载荷之一,主要负责太阳耀斑观测。HXI采用阵列空间调制间接成像方法,包含91个子准直器单元。发射前,在地面对HXI进行调制参数定标非... 详细信息

先进天基太阳天文台卫星(ASO-S)是中国首颗综合性太阳观测任务,太阳硬X射线成像仪(HXI)是ASO-S卫星三大载荷之一,主要负责太阳耀斑观测。HXI采用阵列空间调制间接成像方法,包含91个子准直器单元。发射前,在地面对HXI进行调制参数定标非常必要,但由于没有平行的X射线源而十分困难。本文根据HXI的基本原理与设计方案,提出了基于地面调制功能定标的设备与HXI调制定标的需求。根据所述需求,介绍了研制的X射线束流调制定标装置;利用该装置对HXI飞行件上所有子准直器完成地面调制功能定标。标定试验结果与预期相符,充分证明了准直器与X射线束流定标装置性能优良,该装置还可用于后续类似载荷的定标。

关键词： HXI载荷准直器调制束流定标装置

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加载速率效应下恒温花岗岩损伤破坏规律研究

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地下空间与工程学报 2024年第3期20卷 788-799,847页

作者：鲍先凯姜斌于超云时睦涵张武内蒙古科技大学土木工程学院内蒙古包头014010 内蒙古自治区建筑结构防灾减灾工程技术研究中心内蒙古包头014010 内蒙古自治区土木工程安全与耐久重点实验室内蒙古包头014010

为研究恒温花岗岩的加载速率效应,以60℃恒温花岗岩试样为实验对象,开展不同加载速率下花岗岩单轴压缩试验并采用声发射技术实时监测并进行数值模拟计算,分析试样的力学特性和破坏演化规律。结果表明:随加载速率增加,花岗岩弹性模量先... 详细信息

为研究恒温花岗岩的加载速率效应,以60℃恒温花岗岩试样为实验对象,开展不同加载速率下花岗岩单轴压缩试验并采用声发射技术实时监测并进行数值模拟计算,分析试样的力学特性和破坏演化规律。结果表明:随加载速率增加,花岗岩弹性模量先减小后增大,泊松比先增大后减小;0.005 mm/s加载速率下试件声发射信号曲线平滑、增长缓慢,0.01 mm/s、0.015 mm/s加载速率下声发射信号曲线曲率急剧增加,而0.02 mm/s加载速率下声发射信号断崖式上升;不同加载速率下的张拉裂纹散点分布靠近AF轴,剪切裂纹散点分布均远离AF轴,张拉裂纹散点远多于剪切裂纹;声发射RA-AF演化特征分析和数值模拟分析都很好地印证了花岗岩低加载速率下的破坏形式是以张拉为主的张拉-剪切混合破坏,高加载速率下的破坏形式主要为张拉破坏,这与试验结果高度吻合。

关键词：花岗岩加载速率声发射振铃 RA-AF演化特征损伤破坏

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碳纳米管的酸化处理对碳纳米管/聚氨酯复合材料微观结构及性能的影响

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东北林业大学学报 2011年第2期39卷 75-78页

作者：张岚顾继友姜宪凯东北林业大学哈尔滨150040

对多壁碳纳米管进行酸化处理,并采用原位聚合法制备了碳纳米管/聚氨酯复合材料。利用X射线光电子能谱分析(XPS)、电子扫描显微镜(SEM)、动态力学分析(DMA)研究了碳纳米管酸化与否对复合材料性能的影响。结果表明,碳纳米管经酸化处理后... 详细信息

对多壁碳纳米管进行酸化处理,并采用原位聚合法制备了碳纳米管/聚氨酯复合材料。利用X射线光电子能谱分析(XPS)、电子扫描显微镜(SEM)、动态力学分析(DMA)研究了碳纳米管酸化与否对复合材料性能的影响。结果表明,碳纳米管经酸化处理后产生了羧基,碳纳米管的原位加入使得复合材料的储存模量和玻璃化转变温度都有所提高,而且经过酸化的碳纳米管对聚氨酯材料的改性要比未酸化碳纳米管对聚氨酯材料的改性效果更为显著。

关键词：碳纳米管聚氨酯酸化处理微观结构复合材料

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全正色散可调谐耗散孤子掺镱光纤激光器的研究(特邀)

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光电技术应用 2022年第4期37卷 58-63页

作者：何鑫姜先凯朱红祁少明张弛王刚常州工学院理学院江苏常州

波长可调谐的超短脉冲激光对通讯、生物医药、度量和激光加工等领域研究有着非常重要的意义。通过非线性偏振旋转技术,利用腔内双折射效应搭建了波长可调谐全正色散超短脉冲掺镱光纤激光器。利用腔内双折射引起的光谱滤波效应,通过适当... 详细信息

波长可调谐的超短脉冲激光对通讯、生物医药、度量和激光加工等领域研究有着非常重要的意义。通过非线性偏振旋转技术,利用腔内双折射效应搭建了波长可调谐全正色散超短脉冲掺镱光纤激光器。利用腔内双折射引起的光谱滤波效应,通过适当旋转波片和调整双折射滤波器的角度,耗散孤子可以从1 015~1 075 nm连续调谐。在调谐范围内,其脉冲重复频率25.6 MHz,脉冲宽度4.52 ps,输出功率为85 mW。

关键词：掺镱光纤激光全正色散激光波长可调谐激光耗散孤子

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膨胀剂对亚麻纤维轧染染色性能的改进

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黑龙江大学自然科学学报 2008年第1期25卷 62-64,68页

作者：金政姜宪凯孙虹雁白续铎黑龙江大学化学化工与材料学院哈尔滨150080

利用膨胀剂对亚麻纤维进行膨化改性以提高其轧染染色时的染色性能。通过比较膨化剂浓度、改性温度和时间的改变对提高亚麻纤维染色性能的影响,优化出提高亚麻纤维染色性能的最佳改性工艺。通过对改性前后的亚麻纤维进行染色深度值测定... 详细信息

利用膨胀剂对亚麻纤维进行膨化改性以提高其轧染染色时的染色性能。通过比较膨化剂浓度、改性温度和时间的改变对提高亚麻纤维染色性能的影响,优化出提高亚麻纤维染色性能的最佳改性工艺。通过对改性前后的亚麻纤维进行染色深度值测定、显微镜观察及拉力测试,研究了改性后亚麻布轧染染色性能提高的原因及改性前后亚麻纤维的性能变化。

关键词：亚麻纤维膨胀剂染色性能改性

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Corrigendum to “Peptide backbone-copper ring structure: A molecular insight into copper-induced amyloid toxicity”

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Chinese Physics B 2023年第6期32卷 716-716页

作者：王静姜先凯苏秀榕周星飞王宇王耿耿和平姜政黄方陈刚王春雷方海平 Faculty of Science Ningbo UniversityNingbo 315211China School of Sciences Changzhou Institute of TechnologyChangzhou213032China Shanghai Synchrotron Radiation Facility Shanghai Institute of Applied PhysicsChinese Academy of SciencesShanghai 201800China Center for Bioengineering and Biotechnology China University of Petroleum(Huadong)Qingdao 266580China School of Physical Science and Technology ShanghaiTech UniversityShanghai 200031China Shanghai Advanced Research Institute Chinese Academy of SciencesShanghai 201210China School of Physics and National Engineering Research Center of Industrial Wastewater Detoxication and Resource Recovery East China University of Science and TechnologyShanghai 200031China

The author list originally given in Wang et al. Chin. Phys. B 31 108702 (2022) has been amended to remove four authors, Hua Li, Bin Wu, Jun Guo and Chenqi Xu, who believe their contributions are more suitable to be cr... 详细信息

关键词： interactions between metal ion and protein quantum chemistry calculation protein aggregation amyloid diseases

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干法纺丝的实验教学装置

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实验科学与技术 2013年第4期11卷 5-6,18页

作者：孙立国姜宪凯康传红袁福龙季大千黑龙江大学化学化工与材料学院哈尔滨150080

由于工业干法纺丝设备费用高、占地空间大,几乎没有几所高校能够为在校的高分子及其相关专业本科学生提供相应的干法纺丝的实践机会。黑龙江大学化学化工与材料学院实验室利用工业用干法纺丝设备,依据干法纺丝的实验原理组建了一套微型... 详细信息

由于工业干法纺丝设备费用高、占地空间大,几乎没有几所高校能够为在校的高分子及其相关专业本科学生提供相应的干法纺丝的实践机会。黑龙江大学化学化工与材料学院实验室利用工业用干法纺丝设备,依据干法纺丝的实验原理组建了一套微型干法纺丝装置。该装置不仅能满足大多数高分子及其相关专业对干法纺丝实验的需求,还能拓展学生的专业实验技能。

关键词：聚合物干法纺丝实验教学教学装置

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以科研促进教学提高人才培养质量

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广东化工 2019年第12期46卷 195-195,200页

作者：袁福龙李志斌陈利强姜宪凯黑龙江大学化学化工与材料学院黑龙江哈尔滨150080 黑河学院理学院黑龙江黑河164300

充分发挥科研的优势,把科研与教学有机地结合起来,通过将科研成果转化成课堂教学内容,使学生尽早参加教师的科研工作,学生通过这样的科研工作提前开展毕业论文工作,同时鼓励学生将导师的科研内容与各级创新项目结合起来进行申报,几年来... 详细信息

充分发挥科研的优势,把科研与教学有机地结合起来,通过将科研成果转化成课堂教学内容,使学生尽早参加教师的科研工作,学生通过这样的科研工作提前开展毕业论文工作,同时鼓励学生将导师的科研内容与各级创新项目结合起来进行申报,几年来通过这几方面的工作,使学生的培养质量有了一定的提高。

关键词：科研工作创新项目培养质量

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