Solution structure of the severe acute respiratory syndrome-coronavirus heptad repeat 2 domain in the prefusion state

The envelope glycoprotein, termed the spike protein, of severe acute respiratory syndrome coronavirus (SARS-CoV) is known to mediate viral entry. Similar to other class 1 viral fusion proteins, the heptad repeat regions of SARS-CoV spike are thought to undergo conformational changes from a prefusion form to a subsequent post-fusion form that enables fusion of the viral and host membranes. Recently, the structure of a post-fusion form of SARS-CoV spike, which consists of isolated domains of heptad repeats 1 and 2 (HR1 and HR2), has been determined by x-ray crystallography. To date there is no structural information for the prefusion conformations of SARS-CoV HR1 and HR2. In this work we present the NMR structure of the HR2 domain (residues 1141-1193) from SARS-CoV (termed S2-HR2) in the presence of the co-solvent trifluoroethanol. We find that in the absence of HR1, S2-HR2 forms a coiled coil symmetric trimer with a complex molecular mass of 18 kDa. The S2-HR2 structure, which is the first example of the prefusion form of coronavirus envelope, supports the current model of viral membrane fusion and gives insight into the design of structure-based antagonists of SARS.     

纯化膜蛋白质复合体Cytb6f的新方法

建立了纯化光合膜蛋白质复合体Ｃｙｔｂ６ｆ的新方法。与现有方法相比,新方法简单明了,只包括透析离心和用硫酸铵分级沉淀两个步骤,而且适于大批量制备。按此方法从菠菜叶绿体分离纯化的制剂含９．８ｎｍｏｌＣｙｔｆ·ｍｇ－１;ＳＤＳＰＡＧＥ显示４条主要区带及１条低分子量区带,背景干净;Ｃｙｔｂ６（ｂ型血红素）∶Ｃｙｔｆ＝２∶１（ｍｏｌ∶ｍｏｌ）,Ｃｈｌａ∶Ｃｙｔｆ＝１∶１（ｍｏｌ∶ｍｏｌ）;酶活性（ＰＱ２Ｈ２→Ｃｙｔｃ）８０μｍｏｌＣｙｔｃ·ｎｍｏｌＣｙｔｆ－１·ｈ－１左右;产率可达３８％。     

油樟悬浮培养及次生代谢产物的诱导

以油樟(Cinnamomum longepaniculatum)叶片为外植体在附加6-BA和NAA不同激素浓度组合的MS培养基上筛选质地疏松、生长旺盛的愈伤组织, 分别接种在MS、B5、WPM三种液体培养基中进行细胞悬浮培养, 并检测诱导产生的次生代谢产物。结果表明: 2 mg.L-1 6-BA+ 0.5 mg.L-1 NAA能诱导质地疏松、生长旺盛的愈伤组织, B5基本培养基中细胞长势最好; 愈伤组织在B5+2 mg.L-1 6-BA+ 0.5 mg.L-1 NAA中悬浮培养, 继代2次后形成均一的单细胞; 从油樟悬浮培养物中检测出50%以上的成分是苯甲醇。     

Cleavage of the β–O–4 bond in a lignin model compound using the acidic ionic liquid 1-H-3-methylimidazolium chloride as catalyst: a DFT mechanistic study

Understanding the mechanism for the catalyzed cleavage of the β–O–4 ether linkage in lignin is crucial to developing efficient strategies for depolymerizing lignin. In this work, veratrylglycerol-β-guaiacyl ether (VG) was used as a lignin model compound in a theoretical investigation of the mechanism for the cleavage of the β–O–4 bond as catalyzed by the acidic ionic liquid (IL) 1-H-3-methylimidazolium chloride ([HMIM]Cl). The reaction was found to involve two processes—dehydration and hydrolysis—in which the cation functions as a Brønsted acid (donating a proton) and the anion acts as a nucleophile (promoting dehydration) or interacts with the substrate through hydrogen bonding, stabilizing the intermediate. These roles of the anion and cation of [HMIM]Cl explain why the [HMIM]Cl medium catalyzes the depolymerization of lignin. In addition, calculations predict that adding formaldehyde during the depolymerization of VG prevents the condensation of VG without significantly altering the mechanism of depolymerization, thus suggesting a method for potentially improving the efficiency of lignin depolymerization.     

细菌纤维素发酵培养基的优化及超微观结构分析

为了提高细菌纤维素的产量, 本研究对一株氧化葡糖杆菌菌株J2液体发酵生产细菌纤维素的培养基进行了优化, 并对其代谢的细菌纤维的超微观结构进行了观察。运用Plackett-Burman试验设计法对8个相关影响因素的效应进行了评价, 筛选出了有显著效应的3个因素: 酵母膏、ZnSO4、无水乙醇, 其他5个因素的影响未达到显著水平(P>0.05)。然后采用Box-Behnken的中心组合试验设计和响应面分析方法(RSM)确定了上述三个因素的最佳浓度, 并且以棉纤维为对照, 运用扫描电镜观察了细菌纤维素的超微观结构, 结果表明: 菌株J2利用优化后的发酵培养基生产细菌纤维素的产量为11.52 g/100 mL, 是优化前的1.35倍, 电镜照片显示细菌纤维素微纤维丝直径<0.1 mm, 比棉纤维细很多, NaOH处理可以除去纤维网络结构中的菌体。     

球毛壳菌(Chaetomium globosum)NK102 纤维素酶基因及其表达条件

[目的]生物质的利用是当前生物技术研究的一个热点.本小组分离到一株高效降解纤维素球毛壳菌(Chaetomium globosum)NK102,本文拟探索研究此菌的纤维素酶表达系统并寻找影响酶基因表达的关键因素.[方法]通过对NK102测序,本文界定了球毛壳菌NK102的主要纤维素酶编码基因,使用数字基因表达谱升级版(RNA-Seq)的方法得到纤维素酶基因的表达差异,然后观察了营养、物理条件下纤维素酶基因表达和酶活性变化的情况.[结果]发现随着培养时间的延长,纤维素酶基因整体上表达量升高.在所选基因中,外切葡聚糖酶、纤维二糖脱氢酶和内切葡聚糖酶基因(cbh1,cdh和egl1)的表达量最高.糖代谢的负调控因子ACE I和CreA的随时间表达量均降低,而Hap2/3/5复合体的表达量反而升高.之后检测了不同碳源培养基对纤维素酶基因表达量和酶活性的影响,发现葡萄糖为强阻遏因子,纤维二糖为其诱导物,而山梨醇没有影响.特别是,我们发现光照也影响纤维素酶基因的表达,黑暗条件明显抑制酶基因的表达.[结论]转录组学的方法可以初步探索纤维素酶表达的规律,酶基因的表达受到营养、物理条件的影响.本研究为揭示球毛壳菌降解纤维素分子机理和阐释生物质糖代谢途径提供了有用参考.     

自然保护区管理效果影响因素

自然保护区的管理效果是保护区管理工作能力的重要考核指标。由于管理基础、管理机制和管理行为的不同,对保护区的管理效果产生影响的因素也有差异。为了剖析保护区管理过程中各项管理要素对管理效果产生影响情况及其重要程度,从林业系统中选取154个国家级自然保护区进行问卷调查,从26项管理要素中得到14项能体现管理有效性的关键评价指标,在此基础上。利用X^2检验的方法,分析这些关键评价指标与保护区的管理效果之间的关系,为今后的管理工作提供参考依据。经过研究,自然保护区管理效果的3个指标（保护状况E1、保护区控制E2、对当地社区经济效益的影响E3）中,目前E1在各个保护区中的管理效果得分中最高,这说明维护保护区的保护状况仍是各个保护区最为重视的工作目标;而保护区管理有效性评价指标中各个因子对于管理效果有不同的影响结果。在这些管理评价指标中,宣传项目是唯一对保护区管理效果中的3个指标都有影响的因素,并对E1这一管理效果因素影响最大,而管理监督评价和旅游管理与收费则是分别对E2、E3的影响最大。通过分析,将会更加明确保护区的管理因素中各个指标的重要性,通过对采取合理的方式,最终可以提高保护区的管理效果。     

我国地表臭氧生态环境效应研究进展

针对当前我国大部分地区夏季出现的高浓度地表臭氧污染,综述了目前在地表臭氧的生态环境效应方面取得的研究进展及未来的研究展望。主要进展包括地表臭氧的污染水平,及其对植物的影响机制,具体包括地表臭氧对植物叶片的表观伤害、光合固碳能力、植物源挥发性有机化合物(BVOCs)释放、土壤微生物和土壤温室气体排放等方面的影响;在此基础上,提出了减少臭氧生态环境效应的管理措施。此外,对我国未来的研究进行了展望,建议加强在农田和森林布设臭氧浓度监测点、开展多因子同时存在的交互作用、气孔臭氧吸收量-响应(生物量或产量)关系以及臭氧对地下生态过程累积效应的长期定位等方面的研究,以期为我国地表臭氧污染的生态环境效应研究起到一定的推动作用。