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蛋白药降免疫原性改造策略

石油化工 2024年第8期53卷 1196-1204页

作者：李庆斯包准周晓张雷天津大学化工学院生物化工系天津300350 天津大学化工学院制药工程系天津300350 天津大学教育部合成生物学前沿科学中心系统生物工程教育部重点实验室天津300350

蛋白药是一种生物活性大分子,可高效治疗多种疾病,近年来在生物医疗领域受到了广泛关注。然而,由于免疫原性的问题,蛋白药很容易被患者的免疫系统快速清除。因此,降低免疫原性对于蛋白药的发展至关重要。讨论了影响免疫原性的主要因素... 详细信息

蛋白药是一种生物活性大分子,可高效治疗多种疾病,近年来在生物医疗领域受到了广泛关注。然而,由于免疫原性的问题,蛋白药很容易被患者的免疫系统快速清除。因此,降低免疫原性对于蛋白药的发展至关重要。讨论了影响免疫原性的主要因素以揭示其背后的机制;综述了多种降免疫原性的策略,包括聚乙二醇化、两性离子化、糖基化以及蛋白质融合等;对未来蛋白药的发展趋势进行了展望。

关键词：蛋白药免疫原性两性离子材料融合蛋白

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利用连续流电化学发展新型氧化不对称催化

有机化学 2024年第5期44卷 1695-1696页

作者：高学壮郭维斯青岛科技大学化学与分子工程学院山东青岛266061

不对称催化是合成手性物质的有效方法,广泛应用于合成天然产物和生物活性分子^([1]).在该领域中,氧化不对称催化鲜有研究,主要是难于找到合适的化学氧化剂以解决与催化剂的相容性问题^([2]).有机电合成作为一种公认的绿色合成技术,利用... 详细信息

不对称催化是合成手性物质的有效方法,广泛应用于合成天然产物和生物活性分子^([1]).在该领域中,氧化不对称催化鲜有研究,主要是难于找到合适的化学氧化剂以解决与催化剂的相容性问题^([2]).有机电合成作为一种公认的绿色合成技术,利用无痕电子代替化学氧化还原剂来促进反应^([3]),能够实现传统方法较难实现的氧化不对称催化.

关键词：不对称催化有机电合成天然产物相容性问题生物活性分子氧化还原剂电化学化学氧化剂

一种具有AIE+ESIPT双重属性的席夫碱类荧光探针的合成及在铜离子检测中的应用

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分析试验室 2024年第7期43卷 1011-1016页

作者：张晓文刘斌山西大学分子科学研究所化学生物学与分子工程教育部重点实验室能量转换与存储材料山西省重点实验室太原030006

设计合成了一种具有聚集诱导发光(AIE)和激发态分子内质子转移(ESIPT)双重属性的席夫碱类荧光探针1。该探针在聚集态下发橙色荧光并表现出较大的斯托克斯(Stokes)位移。实验结果表明,探针1对Cu^(2+)有较高的选择性和灵敏度,检测限为95 n... 详细信息

设计合成了一种具有聚集诱导发光(AIE)和激发态分子内质子转移(ESIPT)双重属性的席夫碱类荧光探针1。该探针在聚集态下发橙色荧光并表现出较大的斯托克斯(Stokes)位移。实验结果表明,探针1对Cu^(2+)有较高的选择性和灵敏度,检测限为95 nmol/L。Job’s plot曲线分析和质谱结果表明,探针1和Cu^(2+)结合形成1∶1的配合物,阻断了分子原有的ESIPT过程,最终导致荧光淬灭。该探针可用于实际水样中Cu^(2+)的检测。

关键词：聚集诱导发光(AIE) 激发态分子内质子转移(ESIPT) 荧光探针 Cu^(2+)

温度对酶促聚对苯二甲酸乙二醇酯降解的影响分析

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Chinese Journal of Catalysis 2024年第5期60卷 284-293页

作者：伊科拉木·艾克然木曹宇飞邢皓丁于敬罗宇政韦韧张一飞北京化工大学化工资源有效利用国家重点实验室北京100029 北京化工大学北京软物质科学与工程高精尖创新中心北京100029 华南理工大学食品科学与工程学院应用生物催化实验室广东广州510640 格赖夫斯瓦尔德大学生物化学研究所格赖夫斯瓦尔德德国

近年来,聚对苯二甲酸乙二酯(PET)的酶法降解及循环利用备受关注.PET的酶法降解是在不可溶聚合物表面发生的界面催化过程,酶通过水解PET聚合物表面上可及的酯键,将聚合物逐渐分解成单体.反应温度可以从酶的催化活性、热稳定性以及PET材... 详细信息

近年来,聚对苯二甲酸乙二酯(PET)的酶法降解及循环利用备受关注.PET的酶法降解是在不可溶聚合物表面发生的界面催化过程,酶通过水解PET聚合物表面上可及的酯键,将聚合物逐渐分解成单体.反应温度可以从酶的催化活性、热稳定性以及PET材料的生物可降解性等多个方面影响PET的降解过程,是影响PET酶法降解效果的主要因素之一.深入了解温度对PET酶降解过程的热力学和动力学调控机制,对PET降解酶的发掘与改造和酶法降解工艺的优化具有重要意义.本文以叶枝堆肥角质酶(LCC)的突变体WCCG为例,详细研究了温度对WCCG降解低结晶度PET(结晶度7.6%)和高结晶度(结晶度30%)PET微颗粒的影响.通常认为PET的酶促降解需要在其玻璃化转变温度(Tg,~70℃)附近或以上进行.实验测定了不同温度下的降解速率,并利用阿伦尼乌斯公式作图.结果表明,当反应温度在45℃(低于通常认为的Tg,b值约20℃)附近时,反应活化能突然降低,说明此时PET微颗粒表面的玻璃化转变已经开始,酶促降解已经能够有效进行,表现出酶解PET的界面催化特征.当温度高于75℃时,PET降解速率迅速降低,酶受热失活.研究还发现,WCCG存在热激活现象:通过将WCCG在不同温度下温育一段时间后在60℃下进行活性测定,WCCG在50-70℃范围内温育后活性显著提高;在70℃下温育4 h后其降解低结晶度PET的活性提高约1倍,同时对小分子底物4-硝基苯酚丁酯的活性也有明显提高.利用圆二色光谱和荧光光谱检测了WCCG的二级和三级结构变化.结果表明,热处理后的WCCG中的α-螺旋含量显著减少而β折叠含量增加,酶分子疏水性提高,这与分子动力学模拟结果一致.单分子力谱测试结果表明,热处理后的WCCG较处理前的酶与PET薄膜之间的粘附力从88 pN提高到150 pN.因此,WCCG的热激活是其本征催化活性改善和酶与PET表面吸附力增强共同作用的结果.WCCG在高结晶度PET的降解中也存在类似热激活现象.此外,在长时间的降解反应中,无定形区域的PET链段在相对较高的降解温度下逐渐进一步结晶,导致酶催化降解速率随着降解时间的延长而下降.综上所述,温度对酶催化PET降解过程的主要影响包括:PET表面的玻璃化转变、酶的热激活、酶的热失活、温度导致的PET材料再结晶,这些因素相互交织,说明酶促PET降解的温度依赖的复杂性.未来的研究除了继续挖掘和设计高活性、高稳定的PET水解酶外,还应提高酶在45到70℃范围内的催化活性并关注降解工艺的优化.

关键词：聚对苯二甲酸乙二酯酶法降解酶的热激活活化能表面玻璃化转变

2024年诺贝尔生理学或医学奖——发现miRNA及其在转录后基因调控中的作用

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生理科学进展 2024年第5期55卷 465-467页

作者：卢柯嘉张晓伟北京大学基础医学院生物化学与分子生物学系北京100191

2024年10月7日,瑞典卡罗琳医学院宣布,授予美国科学家Victor Ambros和Gary Ruvkun2024年诺贝尔生理学或医学奖,以表彰他们在基因表达调控研究中的杰出贡献:发现微小RNA(micro RNA,mi RNA)及其在转录后基因调控中的作用(http://***)。Vic... 详细信息

2024年10月7日,瑞典卡罗琳医学院宣布,授予美国科学家Victor Ambros和Gary Ruvkun2024年诺贝尔生理学或医学奖,以表彰他们在基因表达调控研究中的杰出贡献:发现微小RNA(micro RNA,mi RNA)及其在转录后基因调控中的作用(http://***)。Victor Ambros在1953年出生于美国新罕布什尔州汉诺威。他于1979年在马萨诸塞州剑桥的麻省理工学院(MIT)获得博士学位,并于1979年至1985年在那里从事博士后研究。1985年,他成为哈佛大学的主要研究员。1992年至2007年期间,他担任达特茅斯医学院的教授。如今,他是马萨诸塞大学医学院伍斯特分校的自然科学教授。Gary Ruvkun在1952年出生于美国加利福尼亚州伯克利。他于1982年在哈佛大学获得博士学位,并于1982年至1985年在MIT从事博士后研究。

关键词：博士学位达特茅斯新罕布什尔州博士后研究加利福尼亚州马萨诸塞州伯克利伍斯特

温度响应型HRP纳米胶囊用于酶的高效固定和回收

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高分子学报 2013年第4期23卷 542-548页

作者：魏炜杜娟娟阎明于俊荣陈蕾胡祖明东华大学材料科学与工程学院上海201620 加州大学洛杉矶分校化工与生物分子工程系洛杉矶90095

以辣根过氧化物酶(horseradish peroxidase,HRP)为目标蛋白,N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)为单体,采用原位沉淀聚合法,在37℃,NIPAM和HRP质量比为6∶1的条件下,制备了粒径大小为13.7 nm,zeta电位是(-3.7±0.3)mV的温度响应型辣根过氧化物酶... 详细信息

以辣根过氧化物酶(horseradish peroxidase,HRP)为目标蛋白,N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)为单体,采用原位沉淀聚合法,在37℃,NIPAM和HRP质量比为6∶1的条件下,制备了粒径大小为13.7 nm,zeta电位是(-3.7±0.3)mV的温度响应型辣根过氧化物酶纳米胶囊(nHRP).采用基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱仪(MALDI-TOF MS)、透射电镜(TEM)、动态光散射仪(DLS)和紫外-可见光分光光度计(UV-Vis)等对HRP的修饰度,nHRP的微观结构、粒径大小、催化活性、温度响应性能和热稳定性能进行了表征.研究表明,制备的辣根过氧化物酶纳米胶囊单分散性较好;在环境温度高于33℃时,nHRP出现响应变化,其粒径大小变化显著,且呈可逆性;nHRP相比HRP原酶热稳定性显著提高;50℃时,将nHRP高速离心,可使酶多次有效地分离和回收.

关键词：温度响应纳米胶囊 N-异丙基丙烯酰胺酶固定酶回收

东北春播区糜子核心种质及其DNA分子身份证构建

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作物学报 2024年第5期50卷 1181-1192页

作者：丁艺冰辛旭霞冯智尊曹越郭娟 Dipak K SANTRA 王瑞云陈喜明山西农业大学玉米研究所中国山西忻州034000 山西农业大学农学院中国山西太谷030801 内布拉斯加大学林肯分校农艺系小宗粮豆研究与推广中心美国内布拉斯加州斯克茨布拉夫69361 山西农业大学杂粮种质创新与分子育种山西省重点实验室中国山西太原030000

本研究以500份东北春播区糜子资源为材料,利用169个SSR标记,采用UPGMA聚类分组,进行分层抽样,构建核心种质,同时应用ID Analysis 4.0软件构建分子身份证。利用等位基因数(Na)等遗传多样性衡量指标评估核心种质的遗传差异,并利用PCOA分... 详细信息

本研究以500份东北春播区糜子资源为材料,利用169个SSR标记,采用UPGMA聚类分组,进行分层抽样,构建核心种质,同时应用ID Analysis 4.0软件构建分子身份证。利用等位基因数(Na)等遗传多样性衡量指标评估核心种质的遗传差异,并利用PCOA分析核心种质。结果表明,对169对SSR引物进行筛选,发现30对多态性好,利用30对SSR引物构建的糜子核心种质包含190份材料,占全部种质的38%,全部种质与核心种质的均检测出91个等位变异,保留了100%等位基因;有效等位基因数为2.2977~2.9975和2.2872~3.0173,平均值分别为2.8198和2.8297;Shannon多样性指数为0.9532~1.0990和0.9535~1.1162,平均值为1.0645和1.0667;观测杂合度为0.3434~0.8037和0.3162~0.7849,平均值为0.5399和0.5359;期望杂合度为0.5654~0.6672和0.5645~0.6707,平均值为0.6448和0.6473;Nei’s基因多样性指数为0.5648~0.6664和0.5628~0.6686,平均值为0.6441和0.6452;多态性信息含量为0.6657~0.8356和0.6493~0.8340,平均值为0.7974和0.7944。全部种质与核心种质的分子标记的相关指标进行t检验,结果无显著性差异,且PCOA分析表明核心种质与全部种质具有相似的遗传多样性和群体结构,同时发现8个SSR标记(RYW5、RYW8、RYW16、RYW28、RYW40、RYW53、RYW62和RYW67)可区分190份核心种质,构建了东北糜子核心种质的分子身份证。

关键词：糜子东北春播区 SSR 核心种质 DNA分子身份证

沉淀聚合制备粒径可控的温度响应型蛋白纳米胶囊

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高分子学报 2013年第3期23卷 383-390页

作者：魏炜杜娟娟李颉刘阳阎明诸静胡祖明东华大学材料科学与工程学院上海201620 加州大学洛杉矶分校化工与生物分子工程系美国洛杉矶90095

以牛血清蛋白(BSA)为模型蛋白,N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)为单体,N,N'-亚甲基双丙烯酰胺(BIS)为交联剂,采用原位沉淀聚合法制备了单分散的温度响应型蛋白纳米胶囊(nBSA).通过调整单体与蛋白的比例制备了粒径大小不同的含有单个蛋白分子的... 详细信息

以牛血清蛋白(BSA)为模型蛋白,N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)为单体,N,N'-亚甲基双丙烯酰胺(BIS)为交联剂,采用原位沉淀聚合法制备了单分散的温度响应型蛋白纳米胶囊(nBSA).通过调整单体与蛋白的比例制备了粒径大小不同的含有单个蛋白分子的BSA纳米胶囊.采用基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱仪(MALDI-TOF MS)、透射电镜(TEM)和动态光散射仪(DLS)等对BSA蛋白的修饰度,nBSA的形貌和结构,以及温度响应性能进行了表征,并用HeLa细胞对nBSA的体外安全性进行了初步评价.结果表明,在一定范围内,随着单体和蛋白比例的升高,蛋白纳米胶囊的粒径也逐渐增大,且在7.4～17 nm之间可控,而nBSA的响应温度则逐渐减小在33～41℃之间可控;制备的nBSA单分散性较好;nBSA具有温度响应性能,当环境温度高于其响应温度时,nBSA的粒径可显著增大16～33倍,且这种变化随温度呈现可逆性,并通过对nBSA细胞毒性的初步考察,评价将其用于生物领域的潜力.

关键词：温度响应纳米颗粒 N-异丙基丙烯酰胺蛋白包裹

基于虚拟筛选和分子动力学模拟发现新型ProX配体

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食品与发酵工业 2024年

作者：许文静孙蓉周贤轩合肥工业大学食品与生物工程学院

大肠杆菌的ProX蛋白能够结合甘氨酸甜菜碱，协助细胞抵抗外界环境的渗透胁迫。为了解大肠杆菌的渗透调控机制，开发新的天然细菌渗透调节剂，该实验将寻找能与ProX结构域结合的潜在配体。研究将采用高通量虚拟筛选和分子对接技术在MedCh... 详细信息

大肠杆菌的ProX蛋白能够结合甘氨酸甜菜碱，协助细胞抵抗外界环境的渗透胁迫。为了解大肠杆菌的渗透调控机制，开发新的天然细菌渗透调节剂，该实验将寻找能与ProX结构域结合的潜在配体。研究将采用高通量虚拟筛选和分子对接技术在MedChemExpress的天然化合物库中筛选出潜在配体化合物，并通过分子力学-广义波恩表面积计算和100 ns分子动力学模拟验证可信度。结果显示，d-荞麦碱通过氢键和疏水相互作用与ProX活性位点的关键残基（如GLY141、GLU20、ILE17、TRP140、TRP188和TYR186）之间存在强烈的相互作用，且d-荞麦碱-ProX复合物的柔性对接得分（-12.266 kcal/mol)和吉布斯结合自由能（-40.05 kcal/mol）均优于甘氨酸甜菜碱-ProX复合物的柔性对接得分（-12.194 kcal/mol)和吉布斯结合自由能（-35.31 kcal/mol)。研究结果表明，d-荞麦碱与ProX蛋白结构域形成的复合物具有极高稳定性，具有作为新型渗透调节剂的潜力，这项研究为新型渗透调节抑制剂或相容性溶质的设计和研发提供了新的思路和方法。

关键词： ProX d-荞麦碱渗透调控虚拟筛选分子动力学模拟