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解析致病菌细胞壁成分胞壁酸翻转酶结构功能机制
中国科大陈宇星教授、周丛照教授和孙林峰教授课题组合作阐明了金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）胞壁酸（WTA）翻转酶TarGH转运WTA的机制和TarGH特异性抑制剂Targocil的抑制机制。该研究成果在线发表在微生物领域专业杂志mBio上。耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）是主要的临床致病菌之一，其引发的感染难以治愈甚至可能致死。由于近年来抗生素滥用，出现了对所有的β-内酰胺类药物都具有抗性的MRSA菌株。研究表明S. aureus细胞壁主要成分WTA是引起耐药性的关键因素之一。在革兰氏阳性菌中，WTA是一类共价连接在肽聚糖上的阴离子多聚物。WTA在细菌分裂、生物膜形成、宿主定殖以及细菌感染等过程中起着重要作用。因此，WTA合成路径中的关键酶是新型抗菌药物的重要靶点。在S. aureus中，WTA合成前体是N-乙酰葡糖胺修饰的多聚核糖醇长链，其通过共价键连接在锚定在细胞膜上的脂质载体Und-PP上。该Und-PP连接的多聚核糖醇长链前体先在细胞内完成合成，最后通过ABC转运蛋白TarGH翻转出细胞膜。作为最具潜力的抗生素靶标之一，TarGH及其抑制剂得到广泛研究。先导化合物小分子Targocil是近期被鉴定出来特异性抑制TarGH效率较高的抑制剂，但是其抑制的分子机制并不清楚。为阐明TarGH转运WTA的机理以及Targocil的抑制机制，作者用冷冻电镜方法，解析了金黄色葡萄球菌WTA翻转酶TarGH的同源蛋白，来自Alicyclobacillus herbarius菌的TarGH结构。其同源性为50%。TarGH结构总体分辨率为3.9 Å，其核心结构区域分辨率达到3.6Å。由于未结合ATP，TarGH结构处于开口朝向细胞内的构象状态。基于结构，作者计算出了底物转运通道，通过对组成通道的氨基酸残基性质分析并结合生理实验，阐明了底物特异性识别机制。通过结构比对作者提出TarGH及其同源蛋白利用“曲柄连杆”原理来实现底物转运的分子机制。具有类似结构特点的ABC转运蛋白都可以利用这一机制通过相对微小的总体构象变化转运较大的底物。作者进一步通过生化实验和计算机模拟确定了Targocil结合TarGH的精确位点，并阐明了其抑制TarGH转运胞壁酸的分子机制。
中国科学技术大学
2021-04-10
纤维复合材料结构制造和使役的智能检测及健康评估
"本项目旨在发挥光纤光栅分布式传感、有限元模拟、大数据、人工智能的学科交叉优势，实现纤维复合材料结构的智能检测与健康评估。 结合本团队的前期研究基础，按照需求分析、阵列式光纤光栅刻制、高频信号检测仪器研制、光纤光栅的复合材料结构埋入/表贴、材料性能测试、载荷在线监测、有限元模拟、灵敏度分析、复合材料结构典型损伤（准静态承载、低速冲击、雷击）识别算法及其数据库开发、结构健康评估算法研究而展开。主要成果及成果形式包括：（1）阵列式光纤光栅传感器样品；（2）高端复合材料结构在线监测装备样机；（3）复合材料结构损伤诊断软件系统；（4）复合材料结构健康评估软件系统；（5）常见复合材料结构损伤数据库；（6）申请并授权国家发明专利；（7）发表SCI收录的高影响力期刊论文；（8）建立研发平台，培养专业技术人才。本项目面向航空航天、轨道交通、风电、共享汽车、舰船、武器装备等领域对纤维复合材料结构的智能检测和健康评估的急迫需求。前期实施案例有：玻璃纤维/环氧树脂复合材料封装的基片式光纤光栅传感器；电子封装用液态环氧树脂的固化监测；大型风电叶片模具制造过程的光纤光栅在线监测；纤维复合材料结构雷击过程的光纤光
山东大学
2021-04-10
一种针对时变结构的瞬态能量响应高效预示方法
本发明提供了一种针对时变结构的瞬态能量响应高效预示方法，基于时变结构的能量密度控制方程，结合时变结构各子系统在不同频带内的时变内损耗因子和子系统间的时变耦合损耗因子，建立时变结构各子系统的瞬态能量控制方程，给定初始边界参数，采用四阶?五阶Ｒｕｎｇｅ?Ｋｕｔｔａ算法计算得到时变结构各子系统的瞬态能量响应。本发明发现了能量密度控制方程中内损耗因子引起的功率流动项，对空间体积积分后建立了时变结构各子系统的能量控制方程，从而将能量分析方法推广到了时变结构的动力学响应分析，拓展了目前能量分析方法的研究范围。同时，相比于传统的离散化方法，本发明采用能量的方法建立结构各子系统的能量控制方程，显著提高了计算分析的效率。
东南大学
2021-04-11
大跨度与多高层建筑结构物振动控制新技术
本项目科技成果可以有效解决大跨度或多高层民用、商用或工业用途筑结构物中的振动问题，振动类型可以是由地震和风等环境荷载诱发的结构振动，也可以是由电机和旋转机械等工业设备引起的建筑物振动反应。科研项目“多高层建筑地震反应的消能与控制”系国家重点科技项目（攻关）计划专题，课题编号 101-9914006-3，由国家计委下达。本项目是在日本、美国和新西兰等地震多发国家近十年来广泛关注的技术，随着经济的发展在我国也备受重视。其基本思想是使被设计的建筑物在使用期间符合基于三个水准即“小震不坏，中震可修，大震不倒”的抗震设防目标的要求，实质是强调满足生命安全和损坏控制这样两个设计目标，但是解决的手段依靠的是包括消能减震技术在内结构控制技术。本项目的研究内容以被动控制技术为主，开发了包括挤压型铅合金阻尼器和弯剪型铅合金阻尼器在内的各种工程实用的阻尼器。项目研究成果 2007 年获华夏建设科学技术一等奖（建设部，获奖年度为 2006 年），其中的弯剪型铅合金阻尼器获国家发明专利。
北京科技大学
2021-04-11
一种任意摆放的面结构光三维测量系统
该面结构光三维测量系统结合特定的标定技术，确定各个系统参数，建立相位与空间三维坐标的数学关系，改善系统的精确度及灵和性。该测量系统适用于工业制造、产品检测、模具设计、逆向工程、生物医学、文物保护、机器视觉等领域，具有广阔的应用前景。
电子科技大学
2021-04-10
考虑结合部刚度的高速加工机床整机结构动态设计方法
本发明提供了一种考虑结合部刚度的高速加工机床整机结构动态设计方法，其包括以下步骤：步骤1：高速加工机床三维数字化建模；步骤2：机床平面结合部动态参数计算；步骤3：机床导轨结合部动态参数计算；步骤4：高速加工机床整机结构动态特性分析计算；步骤5：高速加工机床整机结构动态设计。采用本发明提供的考虑结合部刚度的高速加工机床整机动态设计方法，能够大幅提高高速加工机床整机结构动力学建模与动态设计精度，缩短设计周期。不仅便于高速加工机床的正向设计，而且提高一次设计成功率。
东南大学
2021-04-11
一种新型抗爆防护门门扇结构及其制造方法
本发明公开了一种新型抗爆防护门门扇结构，包括蒙皮外钢板框架，还包括U型加劲肋和钢棒，所述U型加劲肋焊接于蒙皮外钢板框架上层的内侧，所述钢棒两端分别与蒙皮外钢板框架的上层和下层相焊接，所述钢棒上设有钢套管，钢管套非完全覆盖整根钢棒，通过在蒙皮外钢板框架内增设U型加劲肋和钢棒，增加防护门门扇的刚度，钢板与钢棒的变形耗能能力，在不改变门扇基本结构的前提下，能够实现快速正常安装，达到阻断爆炸冲击波的目的，有效缓解了因爆炸波而带来的各种损害，提高生活的安全指数，有广阔的应用价值和发展前景。
东南大学
2021-04-11
一种半刚性基层与粒料柔性基层的过渡结构
本实用新型公开了一种半刚性基层与粒料柔性基层的过渡结构，其特征在于半刚性基层为水泥稳定碎石基层和低剂量水泥稳定碎石底基层的基层结构，粒料柔性基层为级配碎石上基层；过渡结构包括铺设在面层和基层之间的玻纤格栅过渡层、水泥稳定碎石斜坡式过渡结构和铺筑在斜坡上的粒料柔性基层结构三部分；柔性基层下方是水泥稳定碎石下基层和底基层；基层上方均为相同结构的沥青面层，底基层下方均为路基。本实用新型实现了半刚性基层和粒料柔性基层之间刚度和强度的连续过渡，减少了差异沉降、裂缝和变形等破坏问题，也方便了后期弯沉指标验收。
安徽建筑大学
2021-01-12
新型叠合板式混凝土剪力墙结构抗震性能的研究
通过基于性能的抗震设计方法中叠合板式混凝土剪力墙结构非线性分析研究，确定了叠合构件连接和边缘约束的构造措施，提出了叠合板式混凝土剪力墙结构基于性能的抗震设计方法。
安徽建筑大学
2021-01-12
揭示mRNA m5C的序列结构特征和动态变化规律
目前报导的“m5C”位点往往成簇存在于高GC含量区域，对针对NSUN2的RNA干扰不敏感，也无法被m5C抗体所富集，极可能是实验引入的假阳性。根据这一特征，该研究建立了一套新颖的生物信息学计算流程过滤噪音，得以精确地定位mRNA上的m5C。通过进一步分析，该研究发现NSUN2依赖的m5C位点倾向于拥有一个3’富G的基序，通常位于在一个小颈环结构的底部，与其tRNA底物高度一致，揭示了mRNA m5C 序列和结构特征的由来。该研究发现除了NSUN2，NSUN家族其他成员不调控mRNA m5C位点，暗示除了NSUN家族成员，可能存在新的甲基转移酶参与了不依赖于NSUN2 的mRNA m5C位点的催化。通过进一步对7个人类组织于10个小鼠组织的转录组测序分析，分别确认了3212与2498个高置信度位点。结果表明，在不同组织中mRNA m5C位点的数量与甲基化水平有很大差异。在人和小鼠的睾丸、肝脏、心肌和骨骼肌，mRNA上有数百个高置信度的m5C位点，而在其他的一些组织则寥寥可数。另外，这些m5C位点在人和老鼠之间并不保守，说明它们很可能是受到顺式调控（cis-regulation）的。 这项研究开发的方法为mRNA m5C的研究提供了新的工具；其构建的哺乳动物mRNA m5C 精确图谱为发现mRNA上m5C修饰的调控和功能奠定了坚实的基础。奥地利因斯布鲁克医科大学Alexandra Lusser教授在同期撰写的评述文章“Getting a hold on cytosine methylation in mRNA”中，评价张锐教授课题组开发的新计算方法增加了m5C检测的精确度，进一步提供了tRNA甲基化转移酶NSUN2介导mRNA甲基化的令人信服的证据。
中山大学
2021-04-13