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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
关于蛋白质订书机酶实现高效多肽-多肽偶联反应
高效的 多肽 - 多肽偶联反应对于 制备蛋白 - 药物缀合物、调控蛋白质拓扑结构、生物成像 、化学生物学 等 领域 具有重要的意义 ，并因其可基因编码的特性 而 备受关注 。目前， 研究 报道 此类连接方法 并不太多 见 ，其中 分选酶（ sortase ） 或 蝶豆粘酶 -1 （ butelase 1 ） 介导的偶联反应具有较好的底物 序列特异性 ， 内含肽 （ intein ） 介导的蛋白质连接方法 可实现 可基因编码的高效主链连接， 而 转谷氨酰胺酶 （ transglutaminase ） 则 可以 介导 非特异性的 侧链异肽键 偶联 。近年来 ， 多肽 - 蛋白质反应对 的 蓬勃发展 为此类工具 的 发展 提供了新的契机 。 已 有 谍连接酶（ SpyLigase ）和探连接酶（ SnoopLigase ） 介导 的多肽 - 多肽偶联体系 见诸报道 ，但其效率仍 有 待提高， 而 其 细 胞内的应用前景仍有待探索。 最近 ， 张文彬课题组发展了 独特的具有无序结构的 谍订书机 酶 （ SpyStapler ），可实现 谍标签 （ SpyTag ）和北大 标签 （ BDTag ）在 细 胞内和 细 胞外的高效偶联 （图 1 ） 。
北京大学
2021-04-11
苏云金芽孢杆菌杀虫晶体蛋白的结构与功能研究
相对于人类病原微生物，生物防微生物与宿主互作的分子机理研究起步较晚。对杀虫防病功能蛋白质的结构和功能进行分析，不仅对揭示这些蛋白分子的作用机理具有重要意义，同时也是构建新型高效广谱微生物农药的基础。本项目选择我国分离的苏云金芽胞杆菌中具有自主知识产权的重要的杀虫功能基因，通过解析其蛋白质的空间构象和开展生物学功能研究，揭示这些蛋白质的分子作用机理。同时进行蛋白与昆虫中肠蛋白的互作，以明确其在昆虫中肠的作用靶点，为分子设计此类蛋白以提高毒力和扩大杀虫谱提供科学的理论依据。
北京理工大学
2021-04-13
一种结核杆菌融合蛋白及其制备方法和应用
本发明所构建的融合蛋白 EAMM 能在大肠杆菌中稳定大量表 达，经纯化得到纯度较高的蛋白;构建的亚单位疫苗免疫动物能产生 针对结核杆菌特定抗原(ESAT-6、Ag85B、Mtb8.4 和 PPD)的特异 性的细胞免疫和体液免疫应答，具有较强的免疫原性。EAMM 亚单 位疫苗加强免疫后的结核菌载量明显少于 PBS 组和仅 BCG 免疫组， 表明清除结核分枝杆菌的能力较强。从组织切片 HE 染色
兰州大学
2021-04-14
一种新型的酸化蛋白饲料补充料及制备和应用
本发明公开了一种新型的酸化蛋白饲料补充料，所述酸化蛋白饲料补充料由柠檬酸菌丝体、玉米蛋白粉和营养调控剂以质量比为1：1～2：0.05～0.1组成；所述营养调控剂为碳酸钙、赖氨酸和酵母培养物以质量比1：0.5～1：3～5构成；本发明新型的酸性蛋白饲料补充料不仅大大提高其蛋白含量，而且具有酸香味，适口性好，能明显改善畜禽胃肠道环境、维持动物肠道优势菌群，减少仔猪腹泻率，提高畜禽生产性能；酸化蛋白饲料补充料应用方便，可以直接等量替代畜禽配合饲料中的玉米和豆粕，替代上限为20%，不需要另行调整配方，就能保持原有营养水平和生产性能。
浙江大学
2021-04-13
一种结核杆菌融合蛋白及其制备方法和应用
本发明所构建的融合蛋白EAMM能在大肠杆菌中稳定大量表达，经纯化得到纯度较高的蛋白；构建的亚单位疫苗免疫动物能产生针对结核杆菌特定抗原（ESAT-6、Ag85B、Mtb8.4和PPD）的特异性的细胞免疫和体液免疫应答，具有较强的免疫原性。
兰州大学
2021-01-12
蛋白质纯化用新型生化分离色谱介质生产技术
生化分离介质应用于生物医药和生物工程领域，特别是单克隆抗体药物等产品的生产过程。本成果开发应用“gel in a shell”复合结构设计，形成陶瓷/琼脂糖复合刚性生化分离介质，具有不可压缩性，操作流速高，密度高，易装柱，配基密度高等特性。此外，在蛋白质纯化功能基团的开发方面，本成果能提供包括 rProtein A 等亲和配基、疏水类配基、离子交换类配基等主要层析产品，能够达到进口产品的质量。
江南大学
2021-04-11
高性能角蛋白酶的高效表达与应用研究
角蛋白酶是一种特异性蛋白酶类，可降解结构复杂、硬质难溶的角蛋白，具有多种优良的催化特性，在生物加工、绿色制药、废弃生物质处理、生物制革、生态纺织、洗涤剂等实际应用中备受关注，被认为是有着巨大应用潜力和市场前景的新一代蛋白酶类。
本项目从角蛋白酶基因挖掘、高效表达、性能改造及其应用研究等方面开展了一系列工作。课题组目前建立了角蛋白酶资源库，是我国拥有角蛋白酶基因资源产权最多和最具多样性来源的单位；实现了角蛋白酶基因在大肠杆菌及枯草芽孢杆菌等外源宿主中的克隆及高效表达；在 5L 罐上发酵酶活最高可达10000 U/mL 以上，是目前文献报道的重组角蛋白酶表达最高水平；项目已完成了 1M3 规模中试试验，成本降低 30%以上。在应用方面，本项目成功将角蛋白酶用于生物法制备纳米银粒子 AgNPs，与传统化学法相比，酶法合成的纳米银具有更好的抑菌活性。另外，项目组已首次开发出无胶原活力的高特异性角蛋白酶，具有高角蛋白活力，不会对皮革胶原造成破坏，能保护胶原结构完整性，可开发出不伤及皮肤真皮的洗涤剂产品、药品及化妆品，在生物制革领域也具有极大应用价值，可缓解制革工业中的烂皮现象；同时本研究所开发的角蛋白酶在活性多肽制备中也表现出良好的应用前景。
江南大学
2021-04-13
高活性固体酸催化高酸值油脂制备生物柴油的绿色合成工艺
成果描述：生物柴油是一种极具应用前景的生物质洁净能源，世界各国都极其重视其发展，并在政策和税收等方面给予了极大的扶持。由于需以精制后的动植物油为原料，其生产成本过高而导致生物柴油的推广应用受阻。若以煎炸费油、地沟油等为原料制备生物柴油，则可以大大降低生产成本。但由于煎炸废油、地沟油等原料的酸值很高，必须经过硫酸催化预酯化降低酸值后，才能采用传统的碱催化酯交换方法制备生物柴油。这个工艺同时存在着硫酸对反应器的腐蚀、大量含酸废水排放污染水环境、催化剂与产物分离困难、催化剂不可重复使用等弊端。采用非均相固体酸催化剂则可以克服这些问题，并且是一种绿色环保的工艺。 采用酸改性的固体酸催化剂，对高酸值棕榈油酯化反应制备生物柴油表现出很好的催化活性。固体酸在醇油比9:1、催化剂用量7 wt%、65 oC条件下，催化棕榈油的甲酯化反应时间2 h，产物的甲酯含量和甲酯收率分别可达96.3%和93.2%。制备了有添加剂的SZMN型固体酸，对脂肪酸的酯化反应表现出高活性和高稳定性。在65 °C、醇酸比9/1、催化剂用量10 wt.%、反应时间4h，油酸转化率可达98.5%。最优反应条件下，SZMN固体酸在重复使用6次后认可保持约96%的油酸转化率。市场前景分析：该项技术可应用于生物柴油生产企业，尤其适用于从低成本高酸值油脂原料（如煎炸废油、地沟油、棕榈油等）生产生物柴油。使用该项技术，可以降低用于处理含酸、碱废水的成本，使生产过程更容易达到环评要求。与同类成果相比的优势分析：催化剂活性评价： 65 °C、醇酸比9:1、催化剂用量7~10 wt.%、反应时间2~4h，脂肪酸转化率 > 90 %。 催化剂稳定性评价： 65 °C、醇酸比9:1、催化剂用量7~10 wt.%、反应时间2~4h，重复使用6次，仍可保持 > 90 %的脂肪酸转化率。 生物柴油产品评价： 产品酸值 < 1 mgKOH/g。
四川大学
2021-04-10
具有Aurora激酶抑制活性的嘧啶衍生物及其制备方法以及应用
恶性肿瘤是严重威胁人类生命健康的一类疾病。临床上肿瘤的治疗用药分为传统细胞毒类药物和新型 分子靶向药物，后者通常具有相对明确的靶点，抑制肿瘤细胞生长而减少对正常细胞的作用，对肿瘤的选 择性高，毒性小。自1998年科学家证实肿瘤的发生与Aurora激酶的过度表达有密切关系后，引发了学术界 和制药工业界将Aurora激酶作为抗肿瘤药物作用靶点的研究热潮。
中山大学
2021-04-10