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瑞德西韦抑制新冠病毒机制
北京协和医院张抒扬团队联合中国科学院上海药物研究所徐华强、许叶春课题组以及浙江大学基础医学院张岩课题组经过46天的日夜奋战,首次解析新冠肺炎病毒重要药靶RNA复制酶和抑制剂瑞德西韦(Remdesivir)的高分辨冷冻电镜结构,阐述RNA复制酶结合RNA的模式,以及瑞德西韦抑制RNA延伸的机制,为基于病毒基因的复制酶的抗新冠病毒药物以及广谱抗病毒药物研发提供了理论机制和结构基础。相关论文在线发表在《科学》上。危重型新冠病毒感染常常造成患者多器官功能障碍,包括急性呼吸窘迫综合征、急性心肌损伤、急性肾损伤、弥散性血管内凝血等,治疗难度极大。尽管多学科联合治疗取得了一定成效,但极危重症新冠肺炎患者病死率仍然很高。面对尚无特效药物治疗的困境,迫切需要了解抗病毒药物如瑞德西韦对新冠肺炎感染患者的疗效以及潜在的作用机制。鉴于此,该团队通过研究发现,新冠肺炎病毒主要通过黏膜系统侵染人体细胞,感染后病毒的大量复制需要其遗传物质RNA的迅速合成。而该过程的核心元件RNA复制酶,这是冠状病毒复制的核心组成部分。目前正在进行临床试验的多个核苷类药物,包括瑞德西韦,就是靶向RNA复制酶。面对瑞德西韦的疗效,国内外临床试验报道结果尚不一致。张抒扬团队设计出了新冠病毒聚合酶潜在的RNA结合序列,并首次利用体外生化实验,建立了新冠病毒复制酶活性的测定方法,通过药物抑制试验揭示了瑞德西韦三磷酸形式是最终发挥活性的小分子形式,瑞德西韦三磷酸分子在体外生化数据中对Rdrp存在抑制作用,为临床实验提供了理论依据。为了更进一步阐述瑞德西韦等核苷类药物抗病毒的精细机制,该研究团队还成功解析新冠肺炎病毒RNA复制酶2.8 ?分辨率的单独结构以及结合RNA和抑制剂瑞德西韦分辨率为2.5埃复合物的冷冻电镜结构。此外,该研究还阐述了瑞德西韦如何进入病毒复制活性中心并共价插入病毒基因组,从而抑制病毒复制,从结构上解释了瑞德西韦的抗病毒机制,为当前其他在研的潜在抗病毒药物研发提供结构依据。不过,研究者也表示,在瑞德西韦的临床疗效评价方面,仍然需要继续开展设计严谨的临床试验才能给出最终答案。相关论文信息:https://doi.org/10.1126/science.abc1560
浙江大学 2021-04-11
效应蛋白的分泌机制和功能的研究
近日,上海交通大学生命科学技术学院、微生物代谢国家重点实验室董涛团队发现细菌Ⅵ型分泌系统(T6SS)可以分泌一种新型的具有分子内伴侣的核酸酶毒素,并揭示了该毒素蛋白的分泌和自剪切机制。相关研究成果以“Intramolecular chaperone-mediated secretion of an Rhs effector toxin by a type VI secretion system”为题发表于Nature Communications杂志上。上海交通大学博士研究生裴同同、李浩和硕士研究生梁小夜为共同第一作者,董涛研究员为通讯作者,该文作者还包括谢志平研究员、于明特别研究员、林双君教授和许平教授等。本文是董涛团队自2019年11月在PNAS和2020年2月在Nature Microbiology上发表的研究结果的延续和扩展,深化了领域对效应蛋白的分泌机制和功能的研究,并为下一步对T6SS进行合成生物学工具化改造和应用有重要的推动作用。 微生物广泛存在于自然环境中或寄主体内,相应也进化出了多种与其他物种竞争的策略。Ⅵ型蛋白分泌系统(T6SS)是大多数革兰氏阴性致病菌与环境中其他微生物竞争及感染宿主的重要“武器”。T6SS 能够通过直接接触将具有抗菌活性或细胞毒性的效应蛋白注射到受体细胞内。T6SS效应蛋白往往具有不同的大小、结构和功能特性,因此对其分泌机制的解析一直是领域内的热点和难点。 本研究在致病性气单胞菌Aeromonas dhakensis中发现了首个能够自我剪切的T6SS效应蛋白TseI。通过多种生化和遗传突变实验,作者发现TseI表达时能够自剪切为三个片段(N、 Rhs 和 C)。C端是一个核酸酶毒素,而N端和 Rhs在剪切后能够作为伴侣蛋白与C端毒素非共价结合。在N端和Rhs的辅助作用下,C端毒素能够通过T6SS分泌到受体细菌内至其死亡。此外,该研究还在包括铜绿假单胞菌、丁香假单胞菌和副溶血弧菌等多种病原微生物中发现了具有类似特性的T6SS效应蛋白。因此,作者将TseI及其同源蛋白定义为一类新型的含分子内伴侣的自剪切效应蛋白。 A:纯化后的 TseI 显示蛋白剪切为三段; B:TseI同源蛋白的序列对比显示保守氨基酸序列和N/C端自剪切位点; C:TseI同源蛋白在致病菌中的分布;D:分子内伴侣介导的TseI分泌模型。 该研究获国家重点研发项目(2018YFA0901200)和国家自然科学基金委(31770082)等项目的支持。
上海交通大学 2021-04-11
XM-XW带警示透明洗胃机制模型
XM-XW带警示透明洗胃机制模型   XM-XW带警示透明洗胃机制模型为成年人头颈及躯干上部,解剖结构精确,包括牙、舌、悬雍垂、气管、支气管、左右肺脏、食管、胃、膈、胆囊、胰腺、脾、十二指肠、结肠等结构,胸腹部外皮为透明外壳,便于观察内部解剖结构以及操作全过程。   功能特点: ■ 可实现洗胃时的多种体位:仰卧位、左侧卧位、坐位。 ■ 瞳孔示教:瞳孔缩小与瞳孔散大直观对比。 ■ 可进行鼻饲术、氧气吸入疗法、口腔护理、经口经鼻吸痰术、气管切开术后护理操作训练。 ■ 可进行胃肠减压术、胃液采集术、十二指肠引流术、双气囊三腔管压迫术操作训练。 ■ 仿真实大小的透明胃,可经口、鼻进行洗胃器洗胃、电动吸引器洗胃、胃管洗胃、洗胃机洗胃,可在操作时观察胃管进出胃腔的全过程,并能容纳300ml的液体。 ■ 带有灯光警示系统,提示胆囊的不同解剖部位。 ■ 模型使用完毕,消化道内残存液体可方便的从专用管道排出。
上海欣曼科教设备有限公司 2021-08-23
我国科学家发现肝癌新型ceRNA调控靶点
肝细胞癌(HCC)是原发性肝癌的主要类型,在我国肝癌患者中占75%~85%。深入阐明HCC发病和进展的肿瘤特异性机制,对于寻找HCC新的治疗靶点、制定治疗策略至关重要。
科技部生物中心 2022-03-18
柔性直流换流阀多物理场特性及其调控方法
柔性直流换流阀是直流电网构建的核心装备之一。针对换流阀塔多物理场的综合作用问题,提出了多介质共存时复杂导体结构的伽辽金匹配和点匹配结合的快速多极子边界元电场计算方法,提出了阀塔高电场强度区的电位钳制、屏蔽和优化方法;建立了换流阀电-热-流体等多物理场计算模型,获得了金属钳制电极形状对水路局部放电、电化学腐蚀速率的影响等规律;建立了含散热器在内的IGBT子单元的热场整体仿真模型,提出了IGBT内部芯片的稳态与瞬态结温预测模型及其变流量修正方法。研究成果应用于我国±320kV柔性直流换流阀自主研制,有效性在厦门±320kV柔性直流示范工程中得到进一步验证,并推广应用于±500kV及±800kV柔性直流换流阀研制。参与研究的成果“新一代电压源高压直流换流器关键技术及应用”获得2017年北京市科学技术奖一等奖,华北电力大学作为项目主要完成单位排名第3,齐磊教授作为主要完成人排名第10。
华北电力大学 2021-02-01
水稻对稻瘟病菌免疫反应的miRNA调控网络
项目阶段:在研
四川农业大学 2021-04-10
水稻对稻瘟病菌免疫反应的miRNA调控网络
四川农业大学 2021-02-01
纳秒脉冲电场调控干细胞和促进分化技术
随着社会老龄化以及人民生活水平的提高,以干细胞为核心的再生医学发挥着越来越重要的作用。关节软骨损伤及其退行性病变-骨关节炎给社会带来越来越大的劳动力损失以及患者生活质量的下降。本项目利用纳秒脉冲电场选择性降低DNA甲基化,提升干细胞干性,促进干细胞多向分化。
北京大学 2021-05-09
纳秒脉冲电场调控干细胞和促进分化技术
随着社会老龄化以及人民生活水平的提高,以干细胞为核心的再生医学发挥着越来越重要的作用。关节软骨损伤及其退行性病变-骨关节炎给社会带来越来越大的劳动力损失以及患者生活质量的下降。本项目利用纳秒脉冲电场选择性降低DNA甲基化,提升干细胞干性,促进干细胞多向分化。
北京大学 2021-02-01
光控软体机器人运动方向便捷调控技术
控软体机器人是智能仿生机器人研究领域的热点方向。然而,如何实现软体机器人运动方向的便捷调控,是该领域目前急需解决的一个关键科学性问题。传统的光刺激调控法,需要将光束集中在软体机器人的某个局部区域,或者沿某个角度或方向去照射软体机器人,使之产生局部的形变差异,进而推动软体机器人沿某个方向前进。例如,在文献中经常看到的场景是,将光束照射在软体机器人的头部,使其后退;照射在尾部,使其前进;从左向右扫描软体机器人,使其右拐;从右向左扫,使其左转。此类光刺激调控法缺乏便捷性,非常不方便。东大科研团队另辟蹊径,构建了多层次结构的液晶弹性体基软体机器人,在不同的结构层次中加入三种分别对520nm、808nm、980nm波段光源响应、且互不干扰的有机光热转换试剂,从而利用可见和红外三个波段光的开/关变化去操控软体机器人的运动方向。和传统的光刺激调控法相比,该方法是通过软体机器人不同区域对光刺激的选择性吸收,来实现整体的形变差异,进而推动软体机器人运动,因此光源的照射位置、方向、角度等因素都不会对运动方向产生根本性影响。该策略为实现软体机器人运动方向的便捷调控提供了新思路。
东南大学 2021-04-11
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