胶原蛋白结构基础上的设计与合成

胶原蛋白在人体组织中的含量十分丰富,它是具有绕轴周期性螺旋(即三重螺旋)结构的纤维状蛋白,它为细胞粘附和大分子的沉积等提供支架结构。随着基因工程技术和生物材料科学的不断发展,以及对如何获得具有特殊功能胶原蛋白研究的不断深入,使其成为第三代生物材料中倍受瞩目的成员之一。基于胶原蛋白结构的分子设计以及合成途径值得探讨。     

猪主要组织相容性复合体研究进展

主要组织相容性复合体（major histocompatibility complex,MHC）分子首先作为主要组织相容性抗原被发现,进而以此命名。随着其抗原结合分子及T细胞信使生物学功能本质的揭示,关于MHC结构与功能的研究就进入了一个崭新时代,并在这一领域中取得了许多可喜的成果。论述了近年来猪MHC（SLA）结构与功能方面的研究进展,包括SLA的分类及多态性、SLA分子结构特点、SLA分子功能及SLA分子相关领域的最新研究进展。     

合成生物学在生命起源、进化、结构和功能相互关系研究中的作用

生命从何而来?生物进化的原理和分子机制是什么?生物如何组装具有特定结构的分子和细胞,又如何从一个细胞生长发育为一个有规则结构的生物体?这些古老的生物学基本问题至今仍然蒙着神秘的面纱.在过去几十年中,合成生物学这门新兴交叉学科融合了生命科学、工程学、物理学与化学等诸多学科中的内容,旨在通过设计和建造新的生物元件、功能和系统,以创建在自然界中并不存在的可控方式、生物逻辑和生命系统.合成生物学的出现或许能够克服此前的技术障碍,在回答生命起源、进化、结构与功能等问题上提供新的有趣的观点;此外,它也可能改变对生命已被广泛接受的定义,从而挑战认知生命的方式.     

生化研究的策略与技术发展

生物化学是研究活细胞及有机体内各种分子及其相互间化学反应的科学,即研究生命的分子基础。细胞是生物体的基本结构和功能单位,机体的众多化学反应都在细胞内进行,所以生物化学又被定义为研究活细胞的化学组成及相互反应和进程的科学,即“生命的化学”,其实它涉及了细胞生物学、分子生物学和分子遗传学等几个大的学科领域。所以,生化研究的策略和技术发展对生命科学研究特别重要。由于有关生物医学科学的相互渗透以及生化与分子生物学技术的飞速进展,近两个世纪内（1780－1970年）生物化学的发展历经了从叙述生化进入功能或分子生化的阶段。在不久的将来,许多生命科学的关键问题将在分子机制和基因水平的基础上获得解决。     

线粒体移植治疗神经系统疾病的策略及机制

线粒体（mitochondria）承担细胞有氧呼吸功能，神经系统作为机体巨大耗能组织高度依赖线粒体结构和功能稳定。研究表明，线粒体异常是多种神经系统疾病发生发展的重要原因，靶向线粒体开发治疗神经系统疾病的策略已成为前沿和热点。其中，线粒体移植（mitochondrial transplantation）被认为有巨大治疗潜能。线粒体移植是将外源性健康线粒体以直接或间接方式移植进入受损机体，通过改善神经系统线粒体功能，最终达到改善或治疗神经系统疾病的目的。本篇综述回顾了线粒体移植治疗多种神经系统疾病的研究进展，重点阐述移植策略、细胞和分子机制及面对的挑战，以期为临床开发新的治疗手段提供线索与依据。     

鸡T细胞受体的研究进展

T细胞受体（TCellReCeptor,TCR）是存在于T细胞膜上的识别外来抗原与自身MHCI类（或Ⅱ类抗原）的复合物成分。它是T细胞将外部信号转化为内部信号,触发T细胞增殖分化、发挥其效应功能的重要分子基础。TCR结构与功能的研究,是深入探讨机体免疫应答机理的重要内容之一。应用单克隆抗体（MCAb）技术和分子生物学技术,已对人和小鼠TCR生物学特性有了详尽的认识。近年来,对鸡TCR结构与功能的研究也取得了新的研究进展,本文就鸡TCR生物学特性的最新研究进展作一综述。一、鸡TCR结构及其亚群分类象哺乳动物一样,鸡TCR多肽键…     

合成生物学在基础生命科学研究中的应用

合成生物学作为一门新兴的交叉学科,吸引了来自生物学、数理科学和工程学等不同学科的研究人员以及产业界的广泛关注和参与。它旨在通过从头创造全新的或改造已有的生物系统,实现天然生物系统不具备的功能与特性。合成生物学研究不仅具有广阔的生物产业应用前景,更为基础科研提供了全新的手段和思路。本文着眼于合成生物学―建物致知‖的理念,跟踪合成生物学研究在回答生命科学基础问题方面取得的相关成果,简述了其在细胞内分子调控网络、细胞生理学、多细胞群体形态与行为以及多物种微生态学等研究中的应用。     

心磷脂重构与心血管疾病

心磷脂（cardiolipin, CL）是线粒体内膜的特征性磷脂,参与线粒体嵴的形成。心磷脂在线粒体内的合成伴随着特殊的分子重构过程,从而使其自身的4条酰基链形成特定的组成,以发挥其特殊的生理功能。研究发现,心磷脂重构对维持线粒体的形态及功能至关重要,其重构异常是大多数心血管疾病（cardiovascular disease, CVD）共有的病理现象,相应的分子机制研究得到了广泛关注。本文主要对心磷脂的理化特性及其生物合成途径,以及心磷脂重构在巴氏综合征（Barth syndrome, BTHS）、糖尿病心肌病（diabetic cardiomyopathy, DCM）以及心力衰竭（heart failure, HF）等心血管疾病的病理生理过程研究中的进展进行综述,以期为与心磷脂重构相关的心血管疾病的病理生理基础研究和药物干预的分子机制研究提供参考。     

一个没有争议的诺贝尔奖-细胞内蛋白质定向运送研究的开拓者Blobel荣获1999年诺贝尔生理/医学奖

细胞是生命的基本单位,细胞围有一层细胞膜与环境分开,它的内部还有很多膜系使细胞形成一些小区,称为细胞器,如细胞核（是遗传物质ＤＮＡ复制,转录的主要所在地）,线粒体（是细胞的能量供应站）,内质网（与核糖体共同完成一些蛋白质的合成）等等（图１）。蛋白质是细胞的主要组成物质之一,也是生命活动的基础。据估计细胞内约含数千种共十亿个蛋白质分子。它们不断在分解,与此同时也需要不断合成以进行补充。尤其在细胞分裂过程中更需要合成大量的蛋白质。细胞中蛋白质主要是在细胞质中核糖体上合成的,合成以后有的停留在细胞质中…     

功能糖的抗肿瘤和防治肝病作用

糖类药物研究是基于糖生物学取得的重要进展,以生命体内糖链信息分子的结构、功能为依据,基于细胞粘附和细胞表面糖链识别为靶标的研究。主要研究方向是：新的寡糖化学合成的方法和策略：重要生物活性寡糖的合成及其活性评价;糖苷酶、糖基转移酶抑制剂的设计、合成、评价,以及对天然产物中分离得到的糖类药物进行鉴定和评价。而今已有一些功能糖作为糖类药物在抗肿瘤和防治肝病中得到了一定的应用,并且这种应用正在被人们逐步认知和接受。     

膜型基质金属蛋白酶-1的结构、功能与调节

膜型基质金属蛋白酶（membrane-type matrix metalloproteinase,MT-MMP）是一类基质金属蛋白酶家族的新成员,MT1-MMP是第一个鉴别出的膜型基质金属蛋白酶,它直接或间接降解细胞外基质中的多种成分,并对黏附分子有调节作用,被认为是MMP家族中与肿瘤侵袭关系最密切的酶,具有独特的结构、功能与调节机制.     

口蹄疫病毒受体的结构与功能研究进展

口蹄疫病毒（FMDV）感染过程中的特异性受体是FMDV识别,结合宿主细胞的分子基础,研究FMDV受体的结构与功能对防治口蹄疫具有重要的理论意义和应用价值。本论述了近年来关于整联蛋白αvβ3,αvβ6和硫酸乙酰肝素（HS）三种FMDV受体的结构与功能的研究进展。     

虎纹捕鸟蛛毒素-X的化学合成及其鉴定

应用芴甲氧羰基（Fmoc）固相方法化学合成了虎纹捕鸟蛛毒素-X（huwentoxin-X,HWTX-X）,并在含5mmol／LGSH和0．5mmol／LGSSG的0．1mol／L Tris-HCl溶液（pH8．0）中氧化复性：复性产物与天然多肽具有相同的分子质量,在反相HPLC上共洗脱,其一维核磁共振谱规则分散,表明合成多肽形成了3对二硫键和稳定的空间结构,并与天然多肽相同：此合成的多肽能专一性抑制大鼠背根神经节细胞上N-型电压敏感钙离子通道．其IC50约40nmol／L. HWTX-X的成功合成和鉴定为进一步研究HWTX-X的结构与功能关系、药理学性质以及新型镇痛药物研发奠定了基础．     

人乳寡糖的分离分析

糖是一类重要的生命活性物质,它不仅是细胞能量代谢的源泉,还常作为信号分子参与细胞的各种活动。人乳寡糖（human milk oligosaccharides,HMOs）在人乳干物质中的含量仅次于乳糖和脂肪,高于蛋白质,对婴儿的发育和健康具有重要作用。为了更好的理解人乳寡糖的生物功能和结构的关系,对其组成和结构开展分析研究是必不可少的。对人乳寡糖进行了简要的介绍,并就其预处理方法、分离分析和结构表征方法进行了综述,以期为人乳寡糖的深入研究提供参考。     

根际微生物群落功能与调控的研究进展

根际微生物群落是随植物长期进化及地球生境变迁而形成的动态微生物系统。随着多组学技术的不断发展，人们对根际微生物群落结构与功能的研究日益深入。根际微生物群落中的功能微生物类群，如植物促生细菌、植物促生真菌等，通过与植物建立紧密的物质、能量与信息联系，参与植物激素合成、难溶营养物解离、生物固氮、微生物拮抗、生长因子供应等系列生物学过程，从而提高植物营养物质吸收与抗逆能力，为植物的健康和高效生长提供重要保障。这些微生物中的某些成员已被开发成微生物刺激剂，广泛应用于作物增产抗逆与农田地力提升。近年来，多学科的交叉融合为根际微生物群落结构-功能-调控策略的交互式研究提供新的机遇，推动了基于合成生物学与材料科学技术的合成微生物组的发展。尤其是在核心微生物互作方面，人工蛋白创制、磁性组装、生物炭强化等策略能够增强核心微生物与目标植物之间的物理连接作用，大幅提高合成微生物组的工作效率和稳定性，从而有效驱动作物增产增收，提高污染修复效率。因此，根际微生物群落结构、功能与调控的深入研究，必将为绿色农业发展提供不竭动力。     

短短芽孢杆菌X23中edeB基因的克隆、原核表达及转录时相分析

短短芽孢杆菌（Brevibacillus brevis）X23可产生非核糖体肽类抗生素伊短菌素，已被广泛用于植物病害的生物防治。伊短菌素合成基因簇中，edeB基因参与调控伊短菌素的合成积累。本研究利用基因同源重组技术，以edeB基因作为外源基因的重组片段，构建了原核表达载体pET28a-edeB，转化至大肠杆菌BL21(DE)中进行诱导表达；通过转录组测序检测edeB基因在短短芽孢杆菌不同培养时间（12、18、24、30和36 h）的转录时相。结果表明：edeB基因全长为771 bp，编码256个氨基酸。聚丙烯酰胺凝胶电泳（SDS-PAGE）显示，在分子质量为30 kD处有一条特异条带，与生物信息学预测的EdeB蛋白的大小一致，且EdeB蛋白主要以包涵体的形式存在。转录时相分析结果表明，edeB基因在各个培养时间点均有表达，表达模式为先升高后降低，且在30 h时表达水平最高。这些结果为进一步研究edeB基因调控伊短菌素合成积累的分子机制奠定了基础，为短短芽孢杆菌高产伊短菌素菌株的构建提供了理论依据。     

青枯劳尔氏菌多基因家族III型效应蛋白在植物病害发展及防御系统中的作用

青枯劳尔氏菌是导致多种重要经济作物毁灭性枯萎（bacterial wilt）的一种土传病害,严重危害热带和亚热带地区食品安全。该细菌通过III型分泌系统（T3SS）向寄主细胞注射大量效应蛋白（T3Es）。效应蛋白是把双刃剑,既可诱导植物感病,又能激活植物防御系统。具有特殊重复结构的效应蛋白被归类成多基因家族,各家族成员协同致病,但其分子机制尚不清楚。本文围绕近年来有关多基因家族效应蛋白结构、功能和致病性等方面最新进展进行综述,为青枯菌致病机理和病害防治提供新思路。     

微生物和植物抗逆元器件的合成生物学研究

以“模块化和适配性”为核心思想的合成生物学,为从微生物自然抗逆功能基因与相关调控DNA出发,构建适配微生物和植物为底盘的高效抗逆元器件提供了一个全新的机会。而微生物和植物在抗逆机制上的共性则提供了相关科学基础。抗逆元器件的研究有助于提升我国庞大基础生物产业（如以微生物细胞转化为基础的大规模发酵产业）的节能减排,并储备资源和全球气候变化约束下高效抗逆农业的战略技术（如盐碱地的利用）。     

Ⅳ型菌毛可视化方法及其在菌毛功能研究中的应用

Ⅳ型菌毛(type Ⅳ pili, TFP)作为细菌表面的重要蛋白结构，是细菌的感知器官及运动器官，在细菌生理学、细胞黏附、宿主细胞入侵、DNA摄取、蛋白质分泌、生物被膜形成、细胞运动和电子传递等方面发挥着多种作用。近年来，随着研究方法的深入和技术设备的发展，尤其是随着多种菌毛可视化工具的开发，越来越多的研究揭示了它在生命活动中的各种功能，大大加快了微生物单细胞领域的研究步伐。本文重点讨论了TFP可视化方法及在菌毛功能研究中的应用，为更好地研究和利用TFP功能提供更多的思路，为其未来在生物学、医学以及生态学中的应用提供一定的理论基础。     

抗原的加工和提呈

抗原的加工有两条不同的途径：一条是内源性抗原途径,抗原在内质网（ＥＲ）和高尔基器内加工并与ＭＨＣＩ类分子结合后被提呈到细胞表面,加工后的抗原能被具有ＣＤ８分子的Ｔ细胞识别：另一条是外源性抗原途径,抗原在内吞体（ｅｎｄｏｓｏｍｅ）被加工降解并与ＭＨＣⅡ类分子结合后转运到细胞表面,它可被具有ＣＤ４分子的Ｔ辅助细胞（ＴＨ）识别。本从分子生物学角度描述了两条加工途径的合同制,为某些疾病的诊断和免疫治疗,