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開(kāi)發(fā)一種簡(jiǎn)單的合成策略，制備具有高活性的酶@MOFs生物雜交材料。該方法的關(guān)鍵在于添加了能夠作為“形貌調(diào)制器”的聚多肽-聚谷氨酸（γ-poly-L-glutamic acid, PLGA)。PLGA是一種陰離子生物聚多肽，不僅可通過(guò)靜電組裝方式調(diào)控酶的表面電荷進(jìn)而加速酶@ZIF-8雜交材料的形成，而且PLGA直鏈上豐富的羧基基團(tuán)可與金屬離子競(jìng)爭(zhēng)配位，原位裁剪出具有不同形貌和孔徑尺寸的酶@ZIF-8納米結(jié)構(gòu)（圖1A）。研究表明不同的納米結(jié)構(gòu)對(duì)于雜交材料的活性有重要影響，其中設(shè)計(jì)的介孔2D酶@ZIF-8納米片結(jié)構(gòu)由于具有更短的底物擴(kuò)散路徑和更大的孔道尺寸，極大提高酶活性位點(diǎn)的利用率，因此得到的MOFs雜交材料具有優(yōu)異的生物活性?；谔岢龅暮铣刹呗?，研究人員還建立一個(gè) MOFs“人造細(xì)胞”，通過(guò)酶級(jí)聯(lián)反應(yīng)模擬細(xì)胞內(nèi)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)（圖1B）。該人造細(xì)胞對(duì)葡萄糖具有雙重光學(xué)（熒光和比色信號(hào)）響應(yīng)，兩種光學(xué)信號(hào)都與葡萄糖濃度成正比，并且在兩個(gè)互補(bǔ)的濃度范圍內(nèi)靈敏。

在 S.pombe 中發(fā)現(xiàn)的一個(gè)全新pre-RC組分Sap1，它是pre-RC的裝配過(guò)程中不可或缺的一個(gè)蛋白: 與ORC一樣，Sap1在細(xì)胞生長(zhǎng)周期中與DNA復(fù)制源結(jié)合，通過(guò)一系列的功能研究及X射線晶體學(xué)與NMR聯(lián)合的結(jié)構(gòu)功能研究表明，Sap1與通過(guò)其九個(gè)AT-鉤狀基序結(jié)合不對(duì)稱AT富序列的ORC不同，Sap1優(yōu)先結(jié)合5’-（A / T）nC / G（A / T）9-10G / C（A / T）n-3’，對(duì)于DNA起始復(fù)制源有一定的序列傾向性。 通過(guò)進(jìn)一步的功能研究證明Sap1和ORC存在相互作用，ORC在招募Cdc18至DNA復(fù)制源時(shí)需要Sap1來(lái)完成pre-RC組裝，充分表明Sap1是直接參與pre-RC組裝的復(fù)制起始因子，本研究論文表明在S.pombe的DNA復(fù)制過(guò)程中，首先需要Sap1與ORC共同結(jié)合到DNA復(fù)制源上從而開(kāi)啟DNA的起始復(fù)制過(guò)程。進(jìn)一步的研究表明在人類的DNA復(fù)制過(guò)程中同樣存在Sap1功能類似的蛋白質(zhì)元件，相關(guān)工作正在進(jìn)行中。

利用植物化學(xué)遺傳學(xué)手段，以擬南芥乙烯過(guò)量合成突變體eto1-2和乙烯信號(hào)活化突變體ctr1-1為篩選材料，從2000種化學(xué)小分子文庫(kù)中篩選出了3種可抑制乙烯合成或反應(yīng)的小分子化合物：kynurenine（KYN），ponalrestat（PRT）和pyrazinamide（PZA）。他們?cè)缙诘难芯堪l(fā)現(xiàn)KYN能夠抑制乙烯所誘導(dǎo)的下游生長(zhǎng)素合成途徑中的一類關(guān)鍵酶TAA1/TARs（He et al., 2011 Plant Cell），最近發(fā)現(xiàn)PRT也作用于乙烯下游反應(yīng)，抑制了生長(zhǎng)素合成途徑中的另一類關(guān)鍵酶（相關(guān)工作正在整理發(fā)表中）。 不同于KYN和PRT，第三個(gè)小分子PZA只特異性抑制乙烯過(guò)量合成突變體eto1-2的“三重反應(yīng)”（圖A）。施加PZA處理可以抑制乙烯合成前體ACC所誘導(dǎo)的乙烯反應(yīng)，暗示PZA可能通過(guò)抑制ACC氧化酶（ACC oxidase，ACO）而抑制乙烯合成。體外生化分析發(fā)現(xiàn)，PZA無(wú)法直接抑制ACO催化活性，需要被擬南芥煙酰胺酶（nicotinamidase）轉(zhuǎn)化為pyrazinoic acid（POA）（圖B），進(jìn)而以POA的形式競(jìng)爭(zhēng)性抑制ACO的催化活性。 進(jìn)一步解析了擬南芥中ACO家族成員ACO2與POA復(fù)合物的高分辨率晶體結(jié)構(gòu)（2.1?），從原子層面揭示了POA的抑制機(jī)理（圖C和圖D）。晶體結(jié)構(gòu)表明，POA是通過(guò)與活性中心的一個(gè)鋅離子或鐵離子形成配位鍵而與ACO2結(jié)合。此外，POA與其周圍氨基酸之間形成的氫鍵、疏水相互作用以及范德華力，也鞏固了其與蛋白的結(jié)合。通過(guò)對(duì)ACO2蛋白關(guān)鍵氨基酸進(jìn)行突變，證實(shí)了POA或其類似物2-PA可以模擬ACO的內(nèi)源底物ACC，從而競(jìng)爭(zhēng)性抑制了ACO的活性。這些結(jié)果不僅在原子層面上闡明了POA的抑制機(jī)理，還為進(jìn)一步優(yōu)化POA結(jié)構(gòu)，提高其抑制活性提供了理論基礎(chǔ)。

本項(xiàng)目提供一種耐熱型全生物降解材料的制備方法，以聚乳酸材料為基體樹(shù)脂，加入的耐熱改性劑成本較低，且與聚乳酸一樣可完全生物降解，生產(chǎn)過(guò)程所用設(shè)備簡(jiǎn)單，只須在通用設(shè)備上做一些改進(jìn)，所制備的耐熱材料與進(jìn)口料相比有明顯的價(jià)格優(yōu)勢(shì)。主要技術(shù)參數(shù)：產(chǎn)品生產(chǎn)周期小于40s, 耐熱溫度超過(guò)100℃。可用于一次性餐具的生產(chǎn)。

在沼氣工程、垃圾填埋場(chǎng)、污水處理廠等廢棄物處理項(xiàng)目中，會(huì)產(chǎn)生含有硫化氫組分的生物質(zhì)氣體，在其利用及排放過(guò)程中需要進(jìn)行脫硫凈化處理。本系統(tǒng)采用濕式催化氧化法，基于吸收-氧化原理，將硫化氫組分轉(zhuǎn)化為可回收利用的單質(zhì)硫，也可形成硫酸鹽副產(chǎn)，可滿足對(duì)原料氣進(jìn)行高效脫硫并使凈化后氣體達(dá)到相關(guān)要求及環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。應(yīng)用于滲濾液沼氣工程、餐廚垃圾處理廠、污水處理廠、垃圾填埋場(chǎng)、垃圾中轉(zhuǎn)站等領(lǐng)域。

本成果提出并利用單種/多種相變納米粒子的熱學(xué)特性來(lái)對(duì)復(fù)雜液體樣品中進(jìn)行單種/多種生物標(biāo)志物的同時(shí)檢測(cè)的方法，其檢測(cè)靈敏度（至pg/ml）和檢測(cè)多重性（能夠同時(shí)檢測(cè)種生物標(biāo)志物分子）比傳統(tǒng)常規(guī)的檢測(cè)手段有很大的提高，從而有利于提高診斷可信度。此種新型的納米檢測(cè)技術(shù)在疾病監(jiān)測(cè)、控制以及診斷有著十分廣闊的應(yīng)用前景。

自然界中含砷化合物中的雄黃、雌黃以及砒霜已被應(yīng)用于疾病的 治療中。作為一種礦物藥，雄黃的毒性，難溶解性，胃腸道刺激等不 利的因素限制了它的臨床應(yīng)用。為了克服這些不利因素，在入藥時(shí)必 須先對(duì)雄黃進(jìn)行炮制，以降低雄黃的毒性，減少服用藥物時(shí)對(duì)于人體 腸胃的刺激。傳統(tǒng)雄黃的炮制方法是水飛法和干研法。隨著納米技術(shù) 的發(fā)展，將雄黃進(jìn)行納米化處理可降低其毒性，是提高其利用率的方 法。但是運(yùn)用此方法來(lái)制備納米雄黃(α-As4S4)時(shí)極易產(chǎn)生 As2O3 和副雄黃(β-As4S4)，使得雄黃的品位

本方法以丙三醇作為溶劑及碳源快速制備大量粒徑小于 10 nm 的碳量子點(diǎn)。這種碳量子點(diǎn)的熒光量子產(chǎn)率能夠達(dá)到 30 %左右。制 備好的碳量子點(diǎn),不需要任何提純即可與成膜性較好的高聚物混合得 到熒光碳量子點(diǎn)薄膜。而且這種碳量子點(diǎn)毒性低，水溶性好，熒光量 子產(chǎn)率高，在細(xì)胞及活體成像方面表現(xiàn)出顯著優(yōu)勢(shì)?？傊?，該制備方 法簡(jiǎn)單易行，材料來(lái)源廣泛且廉價(jià)，產(chǎn)率大。所得的熒光碳量子點(diǎn)具 有熒光量子產(chǎn)率高、易成膜、低細(xì)胞毒性且耐光漂白等性質(zhì)，已經(jīng)作 為生物成像劑用于細(xì)胞的熒光共聚焦成像

一、項(xiàng)目分類 關(guān)鍵核心技術(shù)突破 二、成果簡(jiǎn)介 蛋白質(zhì)類材料具有良好的生物相容性和優(yōu)異的生物活性，在醫(yī)用材料領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。多種材料已在臨床前動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中證實(shí)了其優(yōu)異的生物活性。現(xiàn)有蛋白材料多從天然生物來(lái)源中提取，理化性質(zhì)不穩(wěn)定，材料性質(zhì)難以理性設(shè)計(jì)。本技術(shù)利用合成生物學(xué)技術(shù)和化學(xué)修飾技術(shù)，建立了從分子結(jié)構(gòu)到材料性質(zhì)均能理性設(shè)計(jì)的蛋白材料研發(fā)平臺(tái)，發(fā)展了多種具有智能響應(yīng)性和獨(dú)特理化性質(zhì)的生物醫(yī)用蛋白材料，包括具有非天然催化活性的酶制劑、能夠用于傷口修復(fù)和藥物緩釋的可注射蛋白凝膠、多功能靶向抗腫瘤蛋白納米藥物、3D打印蛋白植入材料等。