基于新型冠状病毒S蛋白结构及入胞机制的抗体与药物研发

新型冠状病毒肺炎,世界卫生组织命名为“2019冠状病毒病”（corona virus disease 2019, COVID-19）,是一种由2019新型冠状病毒（2019 nCov）感染导致的肺炎。目前新冠肺炎在全球广泛流行,且疫情尚未得到全部控制。由于新型冠状病毒表面的刺突蛋白（spike protein,S）介导病毒与细胞膜受体结合并参与入胞过程,S蛋白在病毒的传播过程中发挥着重要作用。针对S蛋白的研究不仅可以解析病毒相关蛋白质结构与功能,阐释其入胞机制,同时也为新冠肺炎的预防、诊断与治疗提供相关信息,有着重要的应用价值。S蛋白与特异性受体--血管紧张素酶II（angiotensin converting enzyme II, ACE2）结合,相较于SARS病毒,新型冠状病毒S蛋白的RBD区域（receptor binding domain）与ACE2亲和力更高,但其S蛋白与ACE2结合能力整体上弱于SARS病毒。S蛋白结合ACE2受体 介导的新型冠状病毒入胞机制包括胞吞和非胞吞途径。丝氨酸蛋白酶2（transmembrane protease serine 2, TMPRSS2）、溶酶体组织蛋白酶（lysosomal cathepsin）和Furin蛋白酶可切割S蛋白S1和S2亚基间的酶切位点,促进病毒和靶膜的融合。基于S蛋白的结构,本文从抗体的结合位点、来源与类型等方面对靶向新型冠状病毒S蛋白的抗体进行了比较分析,对相关药物作用机制与进展进行了综述。虽然靶向冠状病毒S蛋白的抗体和药物特异性高,治疗效果较好,但部分试剂的作用机制、安全性、适用性和稳定性等性质仍未研究透彻,需要严格评估,因此其研发与应用也存在着一定挑战。     

卡马西平降解菌的筛选及降解特性研究

药品和个人护理品类污染物日益成为新兴污染物研究的重点, 药品卡马西平因具有多种药效被广泛使用, 在环境中频繁被检出, 且浓度较高, 不易去除, 通常作为环境中药品和个人护理品污染状况的指示化合物。本研究从某制药厂的污水处理厂中分离到一株细菌HY-7, 能以卡马西平为唯一碳源、氮源和能源生长, 通过生理生化以及16S rDNA、gyrB基因序列分析鉴定并命名为Acinetobacter sp. HY-7。该菌株生长和降解卡马西平的最适条件为25°C和pH 6.0, 经HPLC分析10 d内能将初始浓度为20 mg/L的卡马西平降解48%。菌株HY-7还能以邻苯二酚、吲哚、萘、蒽等芳香族化合物为唯一碳源生长。     

MAR-FISH技术及其在环境微生物群落与功能研究中的应用

对复杂环境中微生物群落结构和功能的研究是微生物生态学的重要任务。尽管现代分子生物学技术已经成功地用于解析环境中微生物的群落结构, 但是这些方法并不能提供微生物的原位生理学信息。而一种新的方法, 微观放射自显影和荧光原位杂交集成技术(MAR-FISH)则能够同时在单细胞水平上, 检测复杂环境中微生物的系统发育信息及其生理特性。本文总结了MAR-FISH方法的原理, 实验步骤及其在环境微生物群落与功能研究中的应用。     

耐碱性木聚糖酶基因在巨大芽孢杆菌中的表达及其酶学性质

摘要：【目的】从耐碱性木聚糖酶高产短小芽孢杆菌中克隆得到带有自身启动子的木聚糖酶基因,将其在巨大芽孢杆菌中进行表达,并对表达产物进行性质分析。【方法】将克隆得到的木聚糖酶基因xynA以及带有自身启动子序列的结构基因, 构建在芽孢杆菌表达载体pWH1520和改造后的载体pWG03中,得到重组质粒pWTEJX和pWGXYN,分别转化到巨大芽孢杆菌BM70中,获得重组巨大芽孢杆菌BMJXH9和BMGpp12;经过诱导产酶培养,均得到分泌表达。【结论】重组巨大芽孢杆菌BMGpp12比BMJXH9产酶活力提高了三倍     

p300通过homeobox结构域增强Nanog的转录激活活性

胚胎干细胞(ES细胞)能够不断地进行自我更新来维持其多能性,很多转录因子共同调控着ES细胞的自我更新和多能性,Nanog就是其中之一,然而Nanog维持ES细胞多能性的机制并不清楚。p300是真核生物中普遍存在的转录辅助因子,与许多转录因子共同作用调控下游基因的表达。为探索p300是不是能够影响Nanog的转录活性,我们在细胞中共转Nanog(或突变体)及报告基因和p300,结果表明p300能够通过homeobox结构域增强Nanog的转录激活活性。     

线粒体通透性转移孔与青蒿素抗疟机制研究

目的:为增进对青蒿素作用机制的了解,探讨参与调节线粒体体积的线粒体通透性转移孔在青蒿素抗疟机制中的作用.方法:分离线粒体,采用分光光度法检测青蒿素能否直接作用于离体线粒体导致线粒体体积变化;利用等效应图分析线粒体通透性转移孔抑制剂是否拮抗青蒿素的抗疟作用.结果:青蒿素可以直接导致离体疟原虫线粒体肿胀,而不会影响鼠肝线粒体体积;两种不同的线粒体通透性转移孔抑制剂均可拮抗青蒿素的抑疟效果.结论:青蒿素可以直接作用于离体疟原虫线粒体导致线粒体肿胀,且青蒿素导致线粒体肿胀的物种选择性与细胞毒性的物种选择性一致.此外,利用抑制剂阻断线粒体通透性转移孔的开放可以拮抗青蒿素的抗疟效果,证明线粒体通透性转移孔在青蒿素抗疟过程中起重要作用.     

全局转录机器工程——工业生物技术新方法

美国和英国的研究人员在2006年1月出版的<科学>杂志上发表文章称: 工业生物技术是一种新的工业制造概念……并将成为一种新的制造技术典 范①.采用以微生物酶或细胞为主体的工业生物技术生产大宗化学品和能源、材料、医药产品,已经成为全世界--尤其是我国解决资源、能源和环境危机的重要手段②.     

啤酒酵母多糖的提纯、化学组成及抗氧化性质鉴定

以啤酒酵母为材料,通过化学抽提法得到水溶性提取物Mal;经薄层层析分析表明：Mal主要含有甘露糖;经检测分析,Mal含有蛋白成分,为蛋白多糖;氨基酸自动分析仪分析表明Mal含有多种氨基酸,包括7种必需氨基酸和9种非必需氨基酸;邻苯三酚自氧化法检测发现多糖能够抑制邻苯三酚自氧化,具有抗氧化能力。     

氯苯对EGSB反应器内颗粒污泥性质影响的研究

采用ECSB反应器处理含氯苯有机废水,主要研究了氮苯对颗粒污泥性质的影响。结果表明：氮苯对处理葡萄糖自配水的EGSB反应器内颗粒污泥中的细菌有较强毒害作用,连续投加低浓度氮苯72d后,扫描电镜观察可发现颗粒污泥表面和内部细菌均明显受到损害,停止投加氮苯恢复运行30d和50d后,仍可观察到颗粒污泥内部细菌受损害的现象,且部分颗粒污泥内部存在着明显的空洞;随着运行时间的延长,反应器内颗粒污泥的粒径有较大程度的增大;但长期接触氯苯导致部分颗粒污泥解体,使得小粒径污泥增多,而大粒径污泥相应减少;氮苯对颗粒污泥的损害还表现在使大粒径颗粒的沉速减小,甚至导致部分颗粒污泥内部形成空洞而上浮。     

用重组大肠杆菌JM109（pKST11）转化苯生产顺-1,2-二羟基-3，5-环己二烯

顺-1,2-二羟基-3,5-环己二烯（简称DHCD）是航天业,电子工业,医药业以及精细化工业上重要的手性化合物,利用重组E.coli JM109（pKST11）,采用适时监测发酵过程中全细胞甲苯双加氧酶（Toluene dioxygenase,TDO）活性的方法,研究了发酵生产DHCD工艺中的重要影响因子IPTG以及底物苯的供给方式对DHCD产量的影响,研究结果表明：（1）发酵初期利用IPTG诱导TDO的表达,不利于细胞生长,在对数生长中期（6或8h）,采用0.5mmol/L IPTG即可诱导出TDO的最高表达。（2）发酵液中的苯对全细胞甲苯双加氧酶（TDO）的活性有抑制作用,而利用液体石蜡作为缓释剂进行两相法发酵则降低了苯的毒害,明显提高了DHCD的产量。当采用传统的通气供苯方法,DHCD的产量仅有7.5g/L;批式添加液体石蜡与苯的混溶物使DHCD的产量提高到22.6g/L,是通气供苯法的3倍;而采用流加的方式添加液体石蜡与苯的混溶物使DHCD的产量进一步提高到36.8g/L,是通气供苯法的5倍,证明通过发酵工艺的优化可以解决苯的毒害与苯作为反应底物在水相中需要一定浓度之间的矛盾,获得较好的转化结果。