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人工分子机器:分子尺度运动的精准化与可视化

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中国科学：化学 2024年第5期54卷 689-702页

作者：秦文煜施晨宇顾睿锐曲大辉华东理工大学结构可控先进功能材料及其制备教育部重点实验室费林加诺贝尔奖科学家联合研究中心材料生物学与动态化学前沿科学中心精细化工研究所化学与分子工程学院上海200237

分子机器在自然界至关重要,其在生物过程中执行了大量复杂的功能,从而实现不同尺度的动态行为调控.受生物系统的启发,科学家致力于研究人工分子机器在分子尺度下的精准构筑和定向运动,并通过层级组装实现信号传递和功能放大,从而推动动... 详细信息

分子机器在自然界至关重要,其在生物过程中执行了大量复杂的功能,从而实现不同尺度的动态行为调控.受生物系统的启发,科学家致力于研究人工分子机器在分子尺度下的精准构筑和定向运动,并通过层级组装实现信号传递和功能放大,从而推动动态智能材料的设计发展.但如何利用新方法精准构筑复杂的人工分子机器,如何将分子尺度的运动动态进行“可视化”,以及如何在生命科学研究中发挥其功能,一直是分子机器领域的研究热点.本文基于本课题组的工作,系统介绍了人工分子机器在分子尺度的精准结构构筑、信号输出以及其在跨膜运输方面的研究.最后总结了该领域在多尺度精细化和功能化方面的挑战,并展望了分子机器在宏观智能材料领域的发展前景.

关键词：分子机器机械互锁分子分子马达光学信号表征跨膜运输

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红球菌BAP-1对荧蒽的跨膜运输过程

中国环境科学 2018年第4期38卷 1441-1448页

作者：李艺王红旗吴枭雄许洁广西师范大学环境与资源学院广西桂林541004 北京师范大学水科学研究院北京100875

利用同位素示踪法对红球菌BAP-1跨膜运输14C-荧蒽的过程进行了研究.结果表明在有ATP抑制剂Na N3的存在下,红球菌BAP-1细胞膜内所结合的14C-荧蒽含量几乎无变化.结合对微生物体内包涵体的观察,说明当有ATP抑制剂存在的情况下,荧蒽无法通... 详细信息

利用同位素示踪法对红球菌BAP-1跨膜运输14C-荧蒽的过程进行了研究.结果表明在有ATP抑制剂Na N3的存在下,红球菌BAP-1细胞膜内所结合的14C-荧蒽含量几乎无变化.结合对微生物体内包涵体的观察,说明当有ATP抑制剂存在的情况下,荧蒽无法通过细胞膜进入到微生物的体内.这表明若是荧蒽无法通过跨膜运输进入到红球菌细胞内,就不能得到有效的生物降解.在不同的底物浓度条件下,微生物对14C-荧蒽的跨膜运输过程是主动运输过程;在一定底物浓度条件下,菌体膜结合污染物的量会在一定的条件下达到饱和.结合米氏方程分析了红球菌BAP-1对14C-荧蒽的跨膜运输动力学过程,结果表明底物14C-荧蒽与微生物之间一直保持较高的亲和力,较高的亲和体系有助于跨膜运输过程的顺利进行.

关键词：红球菌BAP-1 荧蒽跨膜运输同位素示踪法

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红球菌跨膜运输荧蒽的差异膜蛋白分析

中国环境科学 2019年第1期39卷 274-280页

作者：孔德康李艺王红旗许洁关晶晶北京师范大学水科学研究院北京100875 广西师范大学环境与资源学院广西桂林541004

提取不同时间荧蒽诱导下红球菌BAP-1分泌的膜蛋白,利用同位素标记相对和绝对定量技术(iTRAQ技术)结合液相二级质谱对差异膜蛋白进行聚类以及生物信息学分析.旨在从蛋白质层面上研究红球菌BAP-1跨膜运输荧蒽过程中起关键作用的膜蛋白种... 详细信息

提取不同时间荧蒽诱导下红球菌BAP-1分泌的膜蛋白,利用同位素标记相对和绝对定量技术(iTRAQ技术)结合液相二级质谱对差异膜蛋白进行聚类以及生物信息学分析.旨在从蛋白质层面上研究红球菌BAP-1跨膜运输荧蒽过程中起关键作用的膜蛋白种类及其作用机制.结果共鉴定到172个差异膜蛋白.通过差异膜蛋白的COG和GO功能分析,发现荧蒽的加入主要影响了红球菌BAP-1细胞膜上与能量、转运相关的膜蛋白.ABC转运蛋白和TonB依赖转运蛋白作为微生物主要的载体蛋白对BAP-1跨膜运输荧蒽起到了重要作用.过氧化氢酶和超氧化物歧化酶在第6d有一个显著上调,作为抗氧化防御机制来保护微生物.各种膜蛋白在不同阶段发挥着各自作用,这些蛋白共同组成蛋白互作网络调控红球菌BAP-1的跨膜运输过程.

关键词：红球菌BAP-1 荧蒽膜蛋白跨膜运输 iTRAQ

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有关ATP跨膜运输的介绍

生物学通报 2022年第10期57卷 56-59页

作者：冯国庆四川外国语大学附属外国语学校重庆400039

ATP作为一种能量货币,如何跨膜运输到各种细胞器中发挥作用?通过查阅文献,简要地介绍了细胞内ATP跨膜运输的相关研究成果,以期帮助中学教师了解ATP跨膜运输的特点。

关键词： ATP 细胞器跨膜运输

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汞在微生物中的跨膜运输机制研究进展

微生物学报 2014年第10期54卷 1109-1115页

作者：杜红霞 Yasuo Igarashi 王定勇西南大学生物能源与环境修复研究中心重庆400715 西南大学资源环境学院重庆400715

甲基汞是一种强亲脂性、高神经毒性的有机汞化合物,可以通过生物富集或生物放大造成人类甲基汞暴露。环境中甲基汞的产生主要是厌氧微生物所调控的无机汞的甲基化。主流观点认为厌氧微生物对汞的甲基化是一种细胞内反应,因此,甲基汞的... 详细信息

甲基汞是一种强亲脂性、高神经毒性的有机汞化合物,可以通过生物富集或生物放大造成人类甲基汞暴露。环境中甲基汞的产生主要是厌氧微生物所调控的无机汞的甲基化。主流观点认为厌氧微生物对汞的甲基化是一种细胞内反应,因此,甲基汞的产生速率不仅与环境中具有汞甲基化能力的厌氧微生物的存在与活性相关,同时也与无机汞在微生物细胞中的跨膜运输过程有着重要联系。要明确无机汞经微生物甲基化的机制,就必须了解无机汞被微生物细胞生物吸收的过程,即无机汞在微生物中的跨膜运输路径。目前研究认为该过程主要有Mer抗汞操纵子转运体系、被动扩散、促进扩散和主动运输4种路径。本综述主要围绕无机汞被微生物细胞生物吸收的这4种路径展开,将系统介绍科学界对这4种路径的最新研究进展,并对相关研究进行展望,指出无机汞经促进扩散或主动运输进入到微生物细胞内将是未来研究的重点。

关键词：汞微生物甲基化跨膜运输

红细胞膜上Band3交联对物质跨膜运输的影响

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科学通报 2002年第18期47卷 1400-1402页

作者：姜维华丁滪胡小健周汉清张志鸿复旦大学生命科学学院生理学和生物物理学系立人实验室上海200433

Band3和葡萄糖运输体（GluT　1）是人红细胞膜上两种重要的膜蛋白.BS3（双磺基琥珀酰亚胺辛二酸盐）是一种不能透过膜的Band3共价交联剂.通过改变 Band3在膜上的聚集状态,BS3能抑制红细胞膜对NO2-的运输速率.同时,葡萄糖输入和输出的速... 详细信息

Band3和葡萄糖运输体（GluT　1）是人红细胞膜上两种重要的膜蛋白.BS3（双磺基琥珀酰亚胺辛二酸盐）是一种不能透过膜的Band3共价交联剂.通过改变 Band3在膜上的聚集状态,BS3能抑制红细胞膜对NO2-的运输速率.同时,葡萄糖输入和输出的速率也随之明显减小.SDS-PAGE结果显示单体 Band 3减少,GluT　1的量无变化.表明在膜上Band3和GluT　1之间存在相互作用以实现膜蛋白功能快速和协同的发挥.

关键词：红细胞膜跨膜运输 BS^3 Band3 葡萄糖运输体共价交联运输速率亚硝酸根

揭开大自然奥秘之美的人——与中国最美女科学家颜宁面对面

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科学家（少年） 2024年第4期 50-57页

作者：赵永新余予不详

颜宁,一位优秀的年轻女科学家。1977年生于山东,曾就读于清华大学和普林斯顿大学。美国科学院外籍院士、美国艺术与科学院外籍院士,深圳医学科学院创始院长。主要从事跨膜运输蛋白的结构与机理研究,荣获美国霍华德·休斯医学研究所国际... 详细信息

颜宁,一位优秀的年轻女科学家。1977年生于山东,曾就读于清华大学和普林斯顿大学。美国科学院外籍院士、美国艺术与科学院外籍院士,深圳医学科学院创始院长。主要从事跨膜运输蛋白的结构与机理研究,荣获美国霍华德·休斯医学研究所国际青年科学家奖、求是杰出科学家奖、国际“女科学家奖”等。

关键词：普林斯顿大学美国科学院医学研究所外籍院士跨膜运输清华大学

两种麦类土传花叶病毒外壳蛋白叶绿体离体跨膜运输

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麦类作物学报 2012年第1期32卷 163-167页

作者：任春梅程兆榜魏利辉范永坚周益军江苏省农业科学院植物保护研究所江苏南京210014

根据Banerjees等(1992)的方法,建立了中国小麦花叶病毒(CWMV)和大麦黄花叶病毒(BaYMV)外壳蛋白(CP)叶绿体离体跨膜运输体系,研究了孵育时间、CP浓度对跨膜运输效率的影响。结果表明,CWMV-CP和BaYMV-CP可分别快速进入离体的小麦与大麦叶... 详细信息

根据Banerjees等(1992)的方法,建立了中国小麦花叶病毒(CWMV)和大麦黄花叶病毒(BaYMV)外壳蛋白(CP)叶绿体离体跨膜运输体系,研究了孵育时间、CP浓度对跨膜运输效率的影响。结果表明,CWMV-CP和BaYMV-CP可分别快速进入离体的小麦与大麦叶绿体中,其跨膜运输所需的孵育时间均最低为5min,孵育时间超过15min后进入叶绿体中CP的量不受影响;加入跨膜体系中CP的浓度与跨膜后进入叶绿体的CP浓度呈正相关,能够实现跨膜的最低CWMV-CP和BaYMV-CP浓度分别为4.2和37.8μg.mL-1。

关键词：中国小麦花叶病毒大麦黄花叶病毒外壳蛋白跨膜运输

“物质跨膜运输的实例”一节的探究式教学设计

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生物学教学 2015年第1期40卷 29-31页

作者：洪永清江苏省徐州市侯集高级中学

以探究式教学为课堂教学主线,通过观察渗透现象,探究动物细胞在不同浓度溶液中形态发生变化的原因,实施＂植物细胞的质壁分离和复原＂实验等教学过程,使学生在习得相关知识的同时领悟科学探究的一般过程和方法。

关键词：跨膜运输探究实验教学设计