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有關冷凍電鏡解析的人源蛋白酶體26S全酶高分辨三維動態結構的研究
蛋白酶體是細胞中用來調控特定蛋白質的濃度和清除錯誤折疊蛋白質的主要機制的核心組成部分，是細胞中最普遍的不可或缺的大型全酶超分子復合機器之一，也是迄今為止發現的最大的蛋白降解機器。人源蛋白酶體全酶包含至少64個亞基，由蓋子 (Lid)和基座(Base)亞復合體組成的調控顆粒RP(Regulatory Particle)所激活。2016年，該課題組與其合作者在《美國科學院院刊》報道了人源蛋白酶體的基態近原子分辨的冷凍電鏡結構，以及三個亞納米分辨的RP-CP亞復合體亞穩或過渡態的共存結構，并首次發現其中一個亞穩態構象的CP的底物轉運通道處于開放狀態（見PNAS 2016, 113: 12991-12996）。這一發現被德國馬普所Baumeister課題組及其合作者在2017年的一篇《美國科學院院刊》論文中通過酵母蛋白酶體全酶的冷凍電鏡亞納米精度分析進一步證實、引用和比較（見PNAS 2017, 114, 1305-1310）。然而，在這些工作中，CP開放態的全酶結構離近原子分辨還有較大距離，未能充分揭示人源蛋白酶體全酶的激活后的運動行為。毛有東、歐陽頎課題組及其合作者在前期工作的基礎上，利用他們自主開發的基于統計流行算法的高性能計算軟件ROME（見PLoS ONE 2017, 12:e0182130）與優化的冷凍電鏡處理方法，對ATP-γS結合狀態下的人源蛋白酶體的全酶冷凍電鏡單顆粒數據展開了深入分析，得到了6個共存的動態結構，其中包括3.6埃分辨率的基態結構，3.5埃的開放態CP結構，和三個CP開放態對應的亞穩簡并態全酶4.2埃，4.3埃和4.9埃的結構。另外兩個中間態結構分辨率為7.0埃和5.8埃。三個CP開放態對應的全酶結構的主要差別在于位于RP的AAA-ATPase激酶馬達模塊，伴隨其不同的構象變化，至少有四個ATP-γS分子穩定結合在不同的AAA-ATPase亞基上，為其在不同核酸結合狀態下形成的非穩定動態構象提供了重要證據。該研究首次觀察到位于AAA-ATPase激酶馬達模塊中心的底物轉運通道呈現從螺旋到鞍形不同的拓撲結構變化，為進一步分析底物和蛋白酶體全酶的相互作用奠定了重要基礎。人源蛋白酶體全酶AAA-ATPase馬達模塊中心的底物轉運通道發生大幅度的拓撲變構
北京大學
2021-04-11
海洋食品0攝氏度至負4攝氏度非凍結冷鏈保鮮與節能技術及其產業化
技術分析（創新性、先進性、獨占性）
目前的海洋食品保鮮商用冷鏈主要是3條：①傳統4℃冷藏鏈，貯藏期最短，7天左右,不能滿足商業流通要求；②冰鮮（冰藏）冷鏈，貯藏期短,15天左右,商業流通半徑受限；③傳統-18℃以下的凍藏冷鏈，貯藏期長，半年或一年以上，但是存在海洋食品蛋白質變性、脂肪氧化和解凍汁液（營養與風味）流失等品質大幅下降的問題,商業價值銳降。
冰溫是繼冷藏和凍藏后的一種新興食品保鮮技術。包括冰溫貯藏、熟成、發酵、濃縮、干燥和流通6個方面，冰溫溫度帶指的是零度到食品凍結點之間的溫區，該溫區加工的食品新鮮味美。在國家自然科學基金面上項目的資助下，本研究團隊研發了食品冰溫真空干燥（脫水）實驗機和中試機，物料脫水過程中溫度波動控制在±0.5℃以內。海洋食品的冰點多在-1℃～-2℃，冰溫帶狹小是其商業應用難點，本成果提出“冰溫真空脫水+冰點調節劑”方法（實審中發明專利：一種拓寬生鮮食品冰溫帶的方法，申請號201810870251.3），將食品冰點降至-4℃以下，實現0℃至-4℃海洋食品非凍結商業流通，突破了冰溫技術應用瓶頸。以草魚片為例，適口含鹽量2.5%和含水率60%魚片（冰溫真空脫水后），0℃至-4℃非凍結貯藏期70天以上，為傳統4℃冷藏的10倍，鮮味成分倍增。
另外，海洋食品0℃至-4℃非凍結保鮮冷鏈，涉及到“冰溫真空脫水機”的冷阱制冷系統，0℃至-4℃貯運裝置（冷庫和冷藏車）的制冷系統，本團隊“制冷系統中兩相射流泵代替膨脹閥”專利技術解決了制冷劑節流損失回收的難題，中試實驗結果表明，最大節能幅度達9%。
冰溫真空脫水（干燥）機
射流泵供液制冷系統實驗臺
創新性：
① 海洋食品0℃至-4℃非凍結保鮮冷鏈的創建，創新裝置：冰溫真空脫水機-精密溫控技術；
② 射流泵代替膨脹閥冷鏈制冷系統節能技術，創新設備：冷鏈用兩相射流泵供液系統-制冷劑節流損失回收利用技術。
先進性：本成果海洋食品非凍結保鮮貯藏期國際領先，射流泵代替膨脹閥冷鏈制冷系統的節能幅度國際領先。
獨占性：本成果的核心技術涉及3項授權發明專利，為上海海洋大學獨有。
上海海洋大學
2021-05-11
一種鈣基二氧化碳/二氧化硫吸收劑及其制備方法
本發明公開了一種鈣基二氧化碳/二氧化硫吸收劑及其制備方 法，該制備方法為將含有鈉鹽化合物或鉀鹽化合物配制成質量百分濃 度為 5％～25％的鹽溶液；接著，將含氧化鈣的粉末投入到該鹽溶液 中；然后，在 20℃～90℃干燥，接著，在 700℃～950℃煅燒即得到鈣 基二氧化碳/二氧化硫吸收劑。本發明通過對制備方法中關鍵的工藝步 驟，如水合反應與浸漬反應的時機、鹽溶液的濃度與施加量、氧化鈣 原料的粒徑大小等進行改進，能夠制備組織均勻的鈣基吸收劑，該吸 收劑還具有高循環轉化率以及穩定的孔隙結構，尤其在多次循環中該 吸收劑的吸收容量比天然的吸收劑可以提高 130％以上。
華中科技大學
2021-04-13
喹啉與異喹啉類雜環化合物的鄰位芳基衍生物的經濟高 效合成方法
2-芳基喹啉、1-芳基異喹啉是一系列藥物或生物活性化合物的結 構，也是重要的有機材料骨架，比如 2-苯基喹啉與不同的金屬-配體 絡合會形成不同顏色的發光材料，因而具有良好的市場發展前景。但 這些化合物的合成比較困難，大多數采用非常昂貴的 2-溴喹啉和 1- 溴異喹啉與相應的芳香鹵化物在昂貴且對環境有害的過渡金屬催化 下反應合成;或者由 2-溴喹啉和 1-溴異喹啉類化合物與不同的金屬 化合物在過渡金屬催化下偶聯;再或者先把喹啉與異喹啉首先氧化
蘭州大學
2021-04-14
一種二氧化碳/二氧化硫鈣基吸收劑及其制備方法
本發明公開了一種高性能二氧化碳/二氧化硫鈣基吸收劑顆粒的制備方法，將含鈣的前驅體和有機物溶于水中，將溶液在 60～90℃條件下持續攪拌成溶膠，經過 110～200℃干燥 1 小時以上得到干凝膠；再將干凝膠在 600～900℃條件下空氣中煅燒 0.5 小時以上，得到白色鈣基吸收劑粉；最后將粉末與水泥以及微量水混合成泥狀后，經過擠壓成型得到所需鈣基吸收劑顆粒。有機物的燃燒可以使鈣基吸收劑的表面具有豐富的孔隙，水泥的添加可
華中科技大學
2021-04-14
3D打印個體化定位導板應用于脛骨平臺后外側骨折治療
3D打印個體化定位導板應用于骨科臨床是國際生物醫學工程領域的研究熱點和前沿，當前的研究難點在于打印定位導板模型的釘道與3D仿真模型釘道是否一致。本項目立足國際前沿，基于羊脛骨CT掃描圖像，建立脛骨平臺骨折三維模型、鋼板及導板三維模型，3D打印實體導板及鋼板模型，再將3D打印導板應用到臨床骨科科室的術前設計及模擬手術過程，實現以3D打印個體化定位導板輔助脛骨平臺后外側骨折的治療。首先，通過CT掃描獲取羊脛骨DICOM圖像，建立脛骨平臺后外側骨折三維模型及鋼板模型，模擬修復不同脛骨骨折工況，設計帶置釘釘道的導板；然后，打印3D導板模型及鋼板實體模型，并將導板分別固定在不同脛骨標本上模擬微創手術，按釘道植入螺釘；再進行CT掃描及實驗驗證釘道位置長度等是否與初次3D仿真的釘道的參數一致；最后將該3D打印導板技術推廣到醫院臨床骨科科室。本項目可在上海市浦東新區公利醫院進行試點應用，實現成果轉化，轉化成果可推廣用于各醫院臨床骨科科室的術前設計、模擬手術過程、醫學教學和科研，架設虛擬手術和真實手術的橋梁，提高骨科手術治愈率，具有良好的經濟、社會效益，具有重要的理論研究意義、臨床意義、應用價值及廣闊的市場前景。
同濟大學
2021-04-11
在二維反鐵材料MnPS3中磁振子輸運的實驗進展
量子材料科學中心韓偉課題組在二維磁性體系中展開工作并取得了重要進展，觀測到了二維反鐵磁體系中磁振子的長距離輸運。MnPS3晶體是一種層狀反鐵磁材料，利用機械剝離手段得到了二維的MnPS3薄片。MnPS3薄片上制備了用于測量磁振子輸運的非局域器件，器件結構如圖A所示。器件左側Pt電極通過熱方法來注入磁振子，右側Pt電極探測在二維MnPS3中擴散傳輸的磁振子。在二維反鐵磁MnPS3中，實驗上觀測到了幾微米的磁振子擴散長度。并且從圖B中可以看出，隨著注入端和探測端距離的增加，探測到的非局域信號表現出e指數衰減的形式，跟一維漂移擴散模型的理論模型一致。在此基礎上，他們還系統研究了MnPS3厚度對磁振子弛豫性質的影響。隨著MnPS3厚度從40nm降低至8nm，磁振子弛豫長度由4μm減小到1μm（圖C），這可能是由較薄的MnPS3中較強的表面雜質散射效應導致的。 二維材料中的磁振子輸運實現為二維磁性材料在磁振子電子學的應用與發展奠定了基礎，也有望推動磁振子在量子尺度下的新穎量子物理性質研究。圖：二維反鐵磁體系中磁振子輸運研究。（A）二維反鐵磁MnPS3中的磁振子輸運測量結構示意圖。（B）自旋信號R_NL^*隨電極間距的依賴關系，與理論預言的e指數衰減吻合。（C）磁振子弛豫長度隨MnPS3厚度的依賴關系。
北京大學
2021-04-11
一種核殼結構CuO@γ-Al2O3復合粒子的制備方法
本發明公開了一種核殼結構CuO@γ?Al2O3復合粒子的制備方法，其先將十二水硫酸鋁鉀和尿素按摩爾比為1：2加入去離子水中攪拌，得溶液A；在葡萄糖水溶液中逐滴加入乙酸銅溶液攪拌，得溶液B；將溶液A逐滴滴加至溶液B中攪拌，并加熱反應得沉淀物，沉淀物經過濾、干燥；置于馬弗爐中，以升溫速率為2～3°C/min升溫至500～600°C，并保持2～4h，得到CuO為內核、γ?Al2O3為殼層的核殼結構CuO@γ?Al2O3復合粒子。本發明采用水熱法一步合成技術，未采用有機溶劑、不產生工業廢水，綠色環保；且制備
安徽建筑大學
2021-01-12
一種可快速更換打印噴頭的熔融沉積型3D打印機
本實用新型公開了一種可快速更換打印噴頭的熔融沉積型3D打印機，包括打印臺和打印頭，所述的打印頭包括：支撐板；打印噴頭，采用金屬材料制成，通過打印噴頭支架固定在支撐板上；加熱裝置，包括電磁感應線圈，該電磁感應線圈套在打印噴頭外，通過線圈支架固定在支撐板上；冷卻裝置，用于冷卻打印噴頭，通過冷卻支架固定在支撐板上；控制電路，與所述的電磁感應線圈電連接，為電磁感應線圈提供交變電壓。本實用新型的熔融沉積型3D打印機加熱機構與打印噴頭機構分離，便于打印噴頭的快速更換。
浙江大學
2021-04-13
一種 3D 打印用耐熱模具鋼材料及其制備方法
本發明公開了一種激光 3D 打印用耐熱模具鋼材料及其制備方 法，材料是以所需耐熱模具的材料成分為基礎成分，添加 C 元素、脫 氧元素和抗裂紋元素的量，三者的添加量分別為 0.1-0.15wt％、 0.1-0.5wt％和 0.05-0.5wt％，用以彌補 3D 打印過程 C 元素的流失，減 少3D打印過程中的氧化，并提高組織的抗裂紋性能；材料為15μm-100 μm 的規則球形。方法首先采用元素補償的霧化方法制備出球形金屬 粉末，然后通過分級篩分和定比例混合方法獲得所需的粉末材料。制 備的粉末純度高，粉末粒度細，球形度高，流動性好，有利于提高零 件的致密度，非常適合激光 3D 打印快速成形；解決了奧氏體耐熱鋼難 加工、難以制造復雜零件的難題，擴大了這種難以加工的材料在熱能、 動力、高端耐熱液壓模具等諸多領域的應用。
華中科技大學
2021-04-13