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病毒变异及适应宿主受体分子重要位点研究
江苏大学针对冠状病毒源头，致病机理和传播机制等问题开展深入的基础研究，为冠状病毒长期防治提供科技支撑。 江苏大学医学院张文教授团队迅速开展联合攻关，利用江苏大学医学院检验医学研究所建立的病毒宏基因组学分析平台，联合复旦大学医学院及上海派森诺测序公司，对实验室多年来保存的采集自100多种野生动物近10，000标本进行病毒宏基因组学分析，进行2019-nCoV溯源研究，以期确认新型冠状病毒的自然宿主及中间宿主。为从源头切断新型冠状病毒的传播打下基础。团队同时比较2019-nCoV及其近缘冠状病毒毒株S蛋白氨基酸序列，找出病毒变异及适应宿主受体分子重要位点，利用酵母双杂交系统，筛选2019-nCov与宿主细胞互作分子，以期阐明2019-nCoV适应性进化机制并明确该新型冠状病毒跨种间感染与传播关键分子，为新型冠状病毒感染的阻断药物制剂的研发及临床核酸诊断和治疗提供理论支撑。 基于2019-nCoV基因组分析及其跨种间传播途径的研究查看原文
江苏大学
2021-04-10
决明酮苷在制备黄嘌呤氧化酶抑制剂中的应用
虎杖入药始载于《雷公炮制伦》列为上品，源于蓼科蓼属植物虎杖 Polygonum cuspidatum Sieb. Et Zucc.的干燥根茎，为中国药典2010年版一部所收载。具有祛风利湿，散瘀止痛，止咳化痰之功能，用于关节痹痛，湿热黄疸，经闭，癥瘕，水火烫伤，跌扑损伤，痈肿疮毒，咳嗽痰多。高尿酸血症是嘌呤代谢紊乱或（和）尿酸排泄减少所引起的一组异质性疾病，是引发痛风的重要生化基础，与心血管疾病、慢性肾脏病及代谢综合征，如糖尿病、肥胖等密切相关，是一种严重影响公共健康的疾病。流行病学调查显示高尿酸血症的发病率呈急速上升趋势，被世界卫生组织列为二十世纪人类十大顽症之一。因此，研制高效、低毒、作用机制明确的抗高尿酸血症药物已成为国内外研究的热点和难点。 高尿酸血症主要通过降低尿酸生成和促进尿酸排泄来控制，尿酸生成关键酶和负责尿酸转运的各种转运蛋白是抗高尿酸血症药物作用的主要靶点。黄嘌呤氧化酶（Xanthine Oxidase，XO）作为尿酸生成关键酶是降低尿酸药物的作用靶点。别嘌呤醇和非布索坦是在临床上使用的黄嘌呤氧化酶抑制剂，但皮肤过敏、肝炎、超敏反应综合征等不良反应在一定程度上限制了其使用从疗效确切、毒副作用小的天然产物中探索发现具有多靶点作用特征的活性组合物是抗尿酸血症药物研发的重要途径。
青岛大学
2021-04-13
一种基于G蛋白偶联受体构建的融合多肽
神经递质作为神经元与神经元及神经元与细胞之间沟通的媒介分子，介导了发育、信息感知，运动及大脑的高级认知功能。随着生化分离纯化技术的发展以及人们对大脑精细结构的进一步了解，现如今已发现有几十种重要的神经递质。而神经系统在时间和空间上的高度复杂性对研究特定神经递质的动态变化及其功能提出了极大的挑战。本项目成功构建了一系列新型的基因编码的神经递质荧光探针，可实现对特定神经递质动态变化的灵敏检测。该类荧光探针利用大多数已知的神经递质所对应的特异性G蛋白偶联受体（GPCR）与循环重排的荧光蛋白（cpGFP）融合，利用循环重排荧光蛋白的荧光强度变化来指示GPCR的激活，进而反应外源神经递质的浓度变化（图一）。我们命名该类荧光探针为GRAB探针，即为GPCR Activation Based Sensor的缩写。
北京大学
2021-02-01
无需抗体的酶辅助化学标记N6-甲基腺嘌呤（m6A）测序技术
随着首个RNA修饰N6-甲基腺嘌呤（m6A）的去修饰酶FTO的发现，RNA表观遗传学/表观转录组学开始兴起并成为表观遗传学新的研究热点。m6A作为首个被发现的可逆RNA修饰，广泛存在于mRNA，依赖修饰酶、去修饰酶和结合蛋白发挥调控功能。已发现m6A具有调控mRNA剪接、出核、稳定性和蛋白翻译等功能，可以参与发育、配子发生、细胞重编程、生物节律、疾病等多种生理和病理过程的功能调控。为了更好地研究m6A生物功能和临床病理研究，开发m6A高通量测序技术一直是研究的热点。 现有m6A测序技术主要依赖于m6A抗体富集技术，包括低分辨率的m6A-seq/MeRIP-seq和联用iCLIP或PAR-CLIP技术的高分辨率m6A测序技术miCLIP 或PA-m6A-seq。抗体存在对特定RNA序列或结构的潜在非特异性结合，为了解决抗体方法的种种问题，研究者们做出了各种尝试，近期开发了两类无需抗体的m6A测序技术，一类为利用对特定甲基化序列（m6ACA）敏感的RNA核酸内切酶MazF辅助的测序方法（m6A-REF-seq or MAZTER-seq），此类方法只能检测16~25%的m6A位点；另一种是在细胞内表达融合m6A-binding domain（YTH）与胞嘧啶脱氨酶（APOBEC1）的融合蛋白实现的m6A测序（DART-seq），但该方法依赖于细胞转染效率且受限于体外样品的使用。 贾桂芳课题组一直致力于开发和利用核酸化学生物学技术研究RNA化学修饰在动植物中的生物功能研究。在本课题中，贾桂芳课题组巧妙地利用m6A的去甲基酶FTO蛋白作为催化剂，将mRNA上化学惰性的m6A转化为高反应活性的中间态产物N6-羟甲基腺嘌呤（hm6A），然后利用二硫苏糖醇（DTT）的巯基与hm6A发生亚胺1,2加成反应，将不稳定的hm6A转化为更稳定的巯基加成产物dm6A。dm6A上的自由巯基可以与甲烷硫代磺酸（methanethiosulfonate，MTSEA）快速反应，实现在mRNA上m6A的位置标记生物素Biotin，最终可被链霉亲和素珠捕获，从而富集含有m6A修饰的RNA片段供后续高通量测序使用。
北京大学
2021-04-11
挠曲面太阳能聚光系统
东南大学
2025-02-08
雌激素受体ERα和ERβ的选择性配体发现研究
雌激素受体ER存在ERα和ERβ两种亚型，ERα主要表达在乳腺、子宫等女性生殖系统中；ERβ则广泛地表达在中枢神经系统、心血管系统、消化系统、免疫系统当中。因此，ER被认为是许多重要疾病的潜在靶标，研究ER的选择性机制和发现高活性和高选择性ER调节剂（SERM）具有重要的社会经济价值。华东理工大学首先采用常规分子动力学和分子拉伸动力学模拟方法阐明了ERα和ERβ的选择性机制。采用基于对接的虚拟筛选策略，通过酵母双杂交生物测试系统，发现了18个结构新颖的高活性和选择性的先导化合物，其中双效化合物展现出很好的抗细胞增殖活性。这些结构新颖的先导物极具作为治疗ER靶标相关临床疾病的应用前景。
华东理工大学
2021-04-11
冷冻电镜技术解析新冠病毒受体ACE2蛋白
西湖大学周强实验室利用冷冻电镜技术成功解析此次新冠病毒的受体——ACE2的全长结构。这是世界上首次解析出ACE2的全长结构。相关研究内容于北京时间2月19日凌晨3点左右在预印版平台bioRxiv上线。这也是西湖大学承担的浙江省新型冠状病毒肺炎防治应急科研攻关任务的重要成果。 新型冠状病毒感染引发的肺炎疫情爆发后，武汉病毒研究所的科学家发现，新型冠状病毒和2003年的SARS病毒一样，也是通过识别ACE2蛋白进入人体细胞的，ACE2是“新冠病毒”侵入人体的关键。研究发现，在SARS病毒和“新冠病毒”侵入人体的过程中，ACE2就像是“门把手”，病毒抓住它，从而打开了进入细胞的大门。 周强实验室针对这个问题进行了攻坚。第一步，他们要获取ACE2蛋白全长蛋白，但作为膜蛋白的ACE2本身很难在体外稳定获得。周强及博士后鄢仁鸿在文献中发现ACE2与肠道内的一个氨基酸转运蛋白B0AT1能够形成复合物。根据他们过去的研究经验，这个复合物极有可能稳定住ACE2。果然，他们通过共表达的方法获得了ACE2与B0AT1优质稳定的复合物，并利用西湖大学的冷冻电镜平台成功解析了其三维结构，分辨率达到2.9埃，对于病毒识别至关重要的胞外结构域分辨率为2.7埃。通过分析ACE2的全长蛋白结构，周强实验室发现ACE2以二聚体形式存在，同时具有开放和关闭两种构象变化，但两种构象均含有与冠状病毒的相互识别界面。一研究发现为进一步解析全长ACE2和新冠病毒的S蛋白复合物的三维结构奠定了基础。
西湖大学
2021-04-10
雌激素受体ERα和ERβ的选择性配体发现研究
雌激素受体ER存在ERα和ERβ两种亚型，ERα主要表达在乳腺、子宫等女性生殖系统中；ERβ则广泛地表达在中枢神经系统、心血管系统、消化系统、免疫系统当中。因此，ER被认为是许多重要疾病的潜在靶标，研究ER的选择性机制和发现高活性和高选择性ER调节剂（SERM）具有重要的社会经济价值。 华东理工大学首先采用常规分子动力学和分子拉伸动力学模拟方法阐明了ERα和ERβ的选择性机制。采用基于对接的虚拟筛选策略，通过酵母双杂交生物测试系统，发现了18个结构新颖的高活性和选择性的先导化合物，其中双效化合物展现出很好的抗细胞增殖活性。这些结构新颖的先导物极具作为治疗ER靶标相关临床疾病的应用前景。
华东理工大学
2021-02-01
冠状病毒感染诱导其受体ACE2上调的研究
近日，山东大学联合香港大学研究发现冠状病毒感染及其诱导的细胞因子风暴上调2019-nCoV宿主细胞受体ACE2的表达，并进一步加速病毒的感染和传播。这一成果已经在BioRxiv在线发表。山东大学高等医学研究院王培会教授团队在2019-nCoV基因组序列公布后迅速构建病毒编码基因的表达载体，已经免费提供给包括哈佛大学、剑桥大学、哥伦比亚大学、清华大学和北京大学等数百家国内外高校使用。日前，该团队最新研究成果表明，严重急性呼吸综合症冠状病毒SARS-CoV、中东呼吸综合症冠状病毒MERS-CoV以及其他呼吸道病毒如鼻病毒rhinovirus和甲型流感病毒H1N1均可以诱导2019-nCoV细胞受体ACE2的上调。细胞因子如干扰素(IFN)-beta和IFN-gamma也可以刺激ACE2的表达，这表明2019-nCoV感染导致的“细胞因子风暴”不仅可以对人体器官造成损伤还可以促进病毒的进一步感染和传播。推测病毒感染后激活免疫系统并诱导包括IFN在内的多种细胞因子表达,这些细胞因子通过其受体激活下游信号通路如JNK通路来促进ACE2的转录和表达。ACE2是SARS-CoV和2019-nCoV进入宿主细胞的表面受体，发挥通道作用，是病毒能否成功感染的关键因子。该研究首次揭示了SARS-CoV、MERS-CoV和2019-nCoV可能通过诱导宿主细胞表面受体ACE2来增强其感染和传播能力。因为该类病毒可能均使用ACE2作为其细胞受体，通过ACE2进入细胞内进行繁殖和进一步的传播，ACE2是病毒打开宿主细胞的“钥匙”，降低ACE2的表达可以达到阻止病毒进入细胞的作用。该研究首次提出2019-nCoV可能通过诱导其受体ACE2的表达来增强其感染和传播能力，这对了解2019-nCoV成功感染宿主细胞的机制具有启发意义，为防治2019-nCoV提供了新的思路和科学依据。
山东大学
2021-04-10
G蛋白偶联受体信号转导多样性的动态结构基础
G蛋白偶联受体（GPCR）家族是最大的一类膜蛋白家族受体，在视觉，嗅觉，味觉以及激素和神经递质等信号转导中发挥着重要的生理功能，同时也是关键的药物靶标。近年来，随着越来越多GPCR在失活和激活状态下的晶体及电镜结构的解析，人们对于这一大类受体的激活机制有了愈发深入的了解。然而，GPCR受体的失活和激活结构仅代表了信号转导过程起始和终止时相对稳定的构象状态，受体在激活过程中发生了复杂多样的动态构象变化，这些变化很可能与不同配体引起的信号转导多样性相关。目前，GPCR在激活过程中的动态构象变化仍不清楚，国际上这方面的研究尚处于起步阶段。液体核磁共振方法能够在原子分辨率水平研究蛋白质相互作用和构象变化，提供晶体或电镜结构缺失的信息，是GPCR动态结构与激活机制研究中不可缺少的重要研究手段。 M2毒蕈碱型乙酰胆碱受体（M2R）是一个典型的GPCR，在调节人体心率和许多中枢神经系统功能中发挥重要作用，是研究GPCR 信号转导、调节以及药物设计的模式受体。该项研究通过在M2R中引入13CH3-ε-甲硫氨酸同位素标记探针，检测受体在结合一系列配体小分子时的核磁图谱变化（图一），分析M2R动态构象变化与这些配体对G蛋白激活和抑制蛋白 （arrestin）招募效应差异的相关性。同时，结合分子动力学模拟实验进一步解释不同配体结合导致受体激活时构象和功能变化差异的分子机制。该项研究首次将M2R的配体结构、受体构象变化以及配体功能多样性联系起来，揭示了M2R信号转导多样性可能的分子机制，并为针对这类重要受体的药物研发提供了理论指导。
北京大学
2021-04-11