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1.痛點問題 細胞中蛋白和DNA相互作用對于細胞個體的生命活動至關重要，但是目前在極小量細胞樣本中檢測DNA蛋白相互作用的方法手段尚不成熟；而相關方法的升級可以極大地推動相關生命科學和基礎醫學研究領域的發展，諸如早期胚胎發育、腫瘤免疫、神經生物學等。 2.解決方案 本項成果基于ChIC手段，通過改造后的可以識別抗體的融合轉座蛋白，特異性識別和標記基因組上對應蛋白的結合位點，并通過PCR擴增和二代測序，繼而通過生物信息學分析，獲取相應蛋白的DNA結合信息。 3.合作需求 尋找合適的應用場景，重點包括基于進一步樣品小量化，例如單細胞情況下應用該方法。

已有樣品/n本發明涉及蛋白-蛋白及RNA-蛋白質相互作用成像領域，基于激發波長在600nm以上的紅色熒光蛋白mNeptune熒光片段互補技術，建立了位于活體成像“光學窗口”的雙分子和三分子熒光互補系統。其中雙分子熒光互補系統可以用于活細胞及活體內蛋白-蛋白相互作用成像，三分子熒光互補系統可以用于活細胞及活體內RNA-蛋白質之間的相互作用成像。該成果為首次建立活體內RNA-蛋白質相互作用熒光成像技術，該技術也將有助于開發活細胞及活體內藥物評價體系和藥物篩選平臺。

01.成果簡介   “相”是指物質系統中物理、化學性質完全相同，與其他部分具有明顯分界面的均勻部分。“相變”是指物質從一種相轉變為另一種相的過程。與固、液、氣三態對應，物質有固相、液相、氣相。有研究表明，相變機制也廣泛存在于生物細胞中，且在細胞生命周期的時空調控等方面發揮著重要的生物學功能。當溶液中的多價大分子與其多價配體互作時，容易產生更大的復合物，后者的溶解度一般會降低，從而從普通溶液相分離出來，形成一個復合物富集的獨立的液態相，這個轉變過程被稱為“液-液分離相變”（即，“相變”）。 蛋白質翻譯后修飾是指蛋白質翻譯完成后，發生在蛋白質的特定氨基酸殘基上的共價修飾過程，是蛋白質生物合成的步驟之一。目前，已知存在300多種翻譯后修飾，常見的有甲基化、乙酰化、磷酸化、泛素化、糖基化修飾等，與蛋白質翻譯后修飾相反的修飾過程為蛋白質去修飾，如去甲基化、去乙酰化、去磷酸化、去泛素化、去糖基化等。 本項成果是一種檢測翻譯后/復制后/轉錄后修飾的蛋白質/DNA/RNA與其修飾閱讀器間相互作用的成套試劑，由A、B、C和D四種試劑組成；（1）A由名稱為R的生物分子和名稱為X的蛋白質連接而成；（2）B含有名稱為L的生物分子；R與L相同或不同且二者間具有相互作用，R與L相互作用后發生相變；（3）C為由C單體形成的多聚體，C單體由名稱為mc的單體、名稱為甲的報告基團和名稱為YC的生物分子連接得到的分子，大于等于兩個的mc能形成多聚體；（4）D由名稱為XL的帶有修飾的蛋白質和名稱為YD的生物分子連接而成；YC與YD間具有相互作用。通過該成套試劑及基于該成套試劑創建的多價招募系統，利用相變機制實現了互作蛋白和配體在相變液滴中的高度富集，將原本較弱的互作信號強烈放大，使其易于檢測。02.應用前景 本項成果可以為檢測經翻譯后/復制后/轉錄后修飾的蛋白質/DNA/RNA與其修飾閱讀器間的相互作用提供一種全新的技術手段。該技術尤其適合高通量篩選修飾酶或去修飾酶的抑制劑或促進劑。03.知識產權 本項成果已申請1項發明專利。04. 團隊介紹 本項成果負責人為清華大學研究員、博士生導師、清華大學結構生物學高精尖創新中心成員、清華-北大生命科學聯合中心成員、中組部“青千”基金獲得者，主要從事“相變”相關領域的研究，并探索能夠廣泛應用于鑒定生物大分子互作及互作調控物篩選的新技術。研究成果發表于多個國際頂級權威期刊，申請專利多項。05.合作方式 專利許可、合作開發。06.聯系方式 zhangxinrui@tsinghua.edu.cn

構建了多激子與單個表面等離激元模式耦合相互作用的全量子理論，給出了簡潔的實現強耦合作用的“量子光學極限條件”。依據該理論，研究團隊精心設計和制備出方形銀包金納米棒結構，實現了將光子局域在71 nm3 的超小模體積內，同時，巧妙地實現了單激子偶聯以及小于0.9 nm的超短作用距離的精確控制，最終實現了單個J-aggregate激子與單根納米方棒之間高達～41.6 meV的耦合作用強度，在室溫下成功觀測到1-7個激子與單個等離激元納米方棒的強耦合相互作用。

本發明屬于生物科學技術領域，具體的說是基于熒光共振能量轉移方法檢測Rab蛋白與其效應因子間相互作用的方法。通過天然GTP的熒光類似物mantGTP置換與Rab蛋白結合的GDP，作為熒光共振能量轉移的供體；構建Rab蛋白的效應因子與綠色熒光蛋白GFP融合表達的載體，融合蛋白經過表達純化之后作為熒光共振能量轉移的受體；可以利用熒光光譜儀基于熒光共振能量轉移的方法在體外直接檢測以mantGTP形式結合的

以光與物質相互作用為例。在發光過程中，一直以來研究者都認為光源只能夠與其所處環境的電磁場模式的本征態相互作用，光源的出射強度和頻率等輻射特征由光源和這些本征態共同決定。這一觀念隨著對自發輻射的深入理解而逐漸形成。標志性的認識包括1930年V. Weisskopf and E. Wigner提出自發輻射是激發的電子與真空場相互作用引起的。1946年E. M. Purcell進一步指出自發輻射的速率是由光源和其所處環境的電磁場模式的本征態共同決定。對這一觀念的深刻理解使得我們可以通過構建和調控光學模式本征態來控制光與物質相互作用，從而對激光器、單光子源、光子晶體、超構材料等光物理與器件的興起與發展起到了舉足輕重的作用。2012年的諾貝爾物理學獎正是授予了在此基礎上發展起來的對單個粒子的量子調控。

該篩選儀器以表面等離子體共振成像（SPRi）裝置為基礎平臺。SPRi技術將傳統的SPR 技術與成像技術相結合，能夠實現生物分子互作信息的高通量捕獲。該儀器由一套包含光學檢測系統、微流體控制系統以及數據采集存儲的操作界面構成。儀器能進行核酸適配體篩選、高通量生物分子之間的動力學測定、生物標志物發現、特異性結合動力學、食品安全與質量檢測、小分子微陣列藥物篩選、先導化合物的優化、藥物初篩、抗體發現、抗體糖基化表征、雜交瘤篩選、靶標垂釣等技術提供技術和材料，應用于制藥、生命科學、醫學、食品和環境等領域。

項目簡 介： 聚 變能源與化石能源相比對空氣無任何污染，與 裂變能源比較不會產生較強的放射性污染。托克馬克磁約聚變裝置是使用磁場將高溫等離子體約束在磁場空間內，實現熱

該研究利用兩個不同品系小鼠雜交獲得雜交小鼠，構建雜交小鼠父本與母本的Hi-C、ChIP-seq、RNA-seq等組學數據。根據雜交小鼠的多態位點和小鼠品系特異基因型把雜交小鼠組學數據分成父本來源基因組和母本來源基因組，這樣就可以在單倍型水平構建三維基因組和研究基因調控。分析表明，同源染色體具有高度相似的相互作用模式，這種相互作用模式的相似性與其等位基因的共表達水平高度相關。

近日，清華大學材料學院朱宏偉教授團隊在《先進材料》（Advanced Materials）上在線發表了題為“石墨烯體系中的陽離子-π相互作用”（Cation-π Interactions in Graphene Containing Systems for Water Treatment and Beyond）的長篇綜述論文，系統總結了石墨烯體系中的陽離子-π相互作用在水處理（膜分離、吸附）、新材料合成、納米發電、能量存儲及溶液/復合材料分散等應用中所發揮的關鍵作用，分析了陽離子-π相互作用的影響機理，綜述了現階段相關理論工作進展，討論了石墨烯體系中的陽離子-π相互作用研究中存在的問題，展望了未來潛在的研究方向。陽離子-π相互作用是一種非共價相互作用，在自然界，尤其是生命體中普遍存在，在諸多生命反應進程中必不可少。近年來，陽離子-π相互作用在生物學、化學、物理學中的重要性被廣泛關注。石墨烯是碳原子以sp2雜化軌道組成六角型呈蜂巢晶格的二維碳納米材料，可被視為一種獨特的芳香族大分子。陽離子和石墨烯中離域π電子之間的相互作用會引起陽離子在石墨烯表面的富集、溶液中離子及石墨烯結構中電子的重新分布，進而影響石墨烯材料的本征性質及基于石墨烯的器件的性能。深入理解石墨烯體系中的陽離子-π相互作用，對于石墨烯特性的調控、器件的優化設計具有重要意義。石墨烯體系中的陽離子-π相互作用及其應用近年來，朱宏偉教授團隊在石墨烯等新型二維材料的可控制備、結構設計及其在能源（太陽能電池、光電探測、光電催化）、環境（水處理、空氣凈化、土壤治理）、柔性傳感器件等領域開展了大量研究工作，取得了一系列重要進展。該綜述論文以石墨烯體系中的陽離子-π相互作用為切入點，對相關研究報道進行了梳理和討論，并對其發展趨勢和前景進行了展望。本文通訊作者為朱宏偉教授，第一作者為清華大學材料學院2016級博士生趙國珂。本研究得到國家自然科學基金委基礎科學中心項目和面上項目資助。論文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.201905756