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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
高品质胶原蛋白的提取及成果转化
胶原蛋白是人体含量最多的蛋白质,主要存在于人体的血管、皮肤、跟腱、韧带、软骨和骨组织中。胶原中含有 21 种氨基酸,主要为甘氨酸、脯氨酸、羟脯氨酸组成。氨基酸或成多肽链,三个多肽链形成三螺旋结构,进而形成胶原纤维。 江南大学药学院药剂学与药剂材料学研究室,致力于研究高纯度及无免疫原的胶原蛋白的提取方法,并开发其在医药和医美产品中的应用。本团队长期与无锡贝迪生物科技股份有限公司产学研合作,已将科研成果转化为三类产品,分别为胶原贴敷料,医用胶原复配型凝胶敷料以及医用胶原蛋白海绵,并都获得了医疗器械注册证编号。双方于 2017 年 5 月起在江南大学协同创新中心成立联合研发实验室,着手胶原蛋白类相关医疗器械的开发。
江南大学 2021-04-13
谷氨酸棒杆菌医药蛋白表达体系
谷氨酸棒杆菌(Corynebacterium glutamicum)被广泛用于食品工业生产,是一种安全性很高的工业菌株;具有包括 Sec 和 Tat 分泌途径在内完善的蛋白分泌系统;没有类似于大肠杆菌(E. coli)所带来的内毒素和宿主细胞蛋白污染等问题。这些显著优点使它成为一种有吸引力的外源蛋白表达生产用的底盘细胞。目前国内生物医药领域主要依赖于 E.coli 表达体系生产医药蛋白,原创性外源蛋白表达体系的缺失,在知识产权方面将制约到我国生物医药产业的发展。该项成果有望为我国生物医药产业提供一个具有自主知识 产权的谷氨酸棒杆菌安全高效外源蛋白表达体系。
江南大学 2021-04-13
蛋白非经典分泌过程关键步骤成果
日前,清华大学生命学院葛亮课题组在《细胞》(Cell)期刊上在线发表题为“蛋白跨膜转运调节非经典蛋白分泌”(A translocation pathway for vesicle-mediated unconventional protein secretion)的研究论文,首次报道了非经典分泌过程中的蛋白跨膜转位机制。 蛋白质的分泌是细胞间信息传递的重要方式。分泌蛋白通常具有N端信号肽序列以指导新生多肽链进入内质网(endoplasmic reticulum,ER)被加工、修饰,之后被运输到高尔基体(Golgi apparatus)经过进一步的加工,最终抵达细胞质膜并被释放到细胞外,这一过程被称为经典分泌途径。近年来的研究发现,许多分泌蛋白不具有典型的信号肽序列,其分泌不依赖于ER-Golgi途径,这类分泌途径被称为非经典分泌(unconventional protein secretion, UPS)途径。直接跨质膜转位(I型)与细胞内囊泡结构介导的分泌(III型)是最主要的两种UPS途径。III型UPS中,蛋白首先进入一个囊泡载体(例如autophagosome, endosome等),然后通过膜泡运输系统被运送到细胞外。由于这类蛋白缺少信号肽,一个需要解决的关键问题就是这类UPS蛋白是如何进入囊泡载体中的。  图1. TMED10介导的蛋白质非经典分泌途径工作模型 在这项研究中,研究人员鉴定出一个膜蛋白TMED10可能形成一个蛋白通道介导UPS蛋白进入囊泡结构。细胞实验发现,TMED10能够调控大量非经典分泌蛋白的分泌,包括炎症因子IL-1家族成员,galectin1和galectin3,以及小分子伴侣蛋白HSP5B。CLP诱导的败血性休克(Cecal Ligation and Puncture (CLP)-induced septic shock)小鼠模型中,TMED10髓系敲除的小鼠分泌更少的IL-1β, 进而导致更低的炎症反应与更高的存活率。进一步的研究发现,TMED10的C末端区域与分泌蛋白的一个motif的相互作用对蛋白的选择性转运与分泌非常重要。体外脂质体实验证明,TMED10直接介导UPS蛋白进入脂质体,并且这一过程依赖于蛋白质的去折叠。在细胞中,TMED10定位于ERGIC(ER-Golgi intermediate compartment)并且能够指导分泌蛋白进入这一膜性细胞器中。此外,研究还发现货物蛋白与TMED10的结合会诱导TMED10寡聚化形成蛋白通道从而介导蛋白的转位。基于这些实验数据与之前的研究成果(Zhang et al., 2015),作者提出如图所示的TMED10介导的蛋白质非经典分泌途径(TMED10-channeled UPS , THU)工作模型(图1)。UPS蛋白在胞质分子伴侣HSP90A的帮助下去折叠并被运送到ERGIC,结合TMED10诱导其发生寡聚化形成蛋白通道,在腔内分子伴侣HSP90B1的帮助下转位进入ERGIC,之后可能通过ERGIC形成运输小泡,直接运送到细胞质膜,或进入分泌型自噬体或分泌型自噬溶酶体/MVB,分泌型自噬体又可以直接和质膜融合或首先与溶酶体融合,最终将蛋白释放到细胞外。 生命学院研究员葛亮为本文的通讯作者,实验室张敏老师与生命学院博士生刘磊为本文共同第一作者。本研究受到基金委和科技部的经费资助。 文章链接: https://doi.org/10.1016/j.cell.2020.03.031
清华大学 2021-04-11
蛋白尿模型(高血压肾脏疾病模型)
XM-705E蛋白尿模型(高血压肾脏疾病模型)   XM-705E蛋白尿模型(高血压肾脏疾病模型)放大300倍,由2个肾小体构成,第一个显示了健康的肾小球解剖,第二个显示了肾小球病变,由于高血压传入小动脉血管硬化、血管口径的变化,从而增加内皮细胞和血浆蛋白在尿液。 尺寸:放大300倍,20×15×6cm 材质:PVC材料
上海欣曼科教设备有限公司 2021-08-23
“镜湖一号”——“高校对外宣传数据智能分析平台”一体机
当前,高校内部学院、部门网站更新不及时,僵尸网站、发布内容存在不规范用语、错别字等情况较为普遍,造成了很大的安全风险。由内蒙古财经大学自主开发的“镜湖一号——高校对外宣传数据智能分析平台一体机”,很好的解决了上述出现的问题。同时,还具备了呈现学校对外宣传数据数据分析与挖掘的可视化态势展现功能,支持大屏观看和手机端查看。“镜湖一号”基于高校对互联网发布的各类数据,使用人工智能和大数据分析技术设计应用模型,让学校的管理者实时掌握数据动态。 应用场景及创新点: 1.监控敏感信息泄露,展现处置状态。 2.代替人工发现更新不及时、不到位的网站。 3.对比分析高校党建态势,同时展现学校内部各部门党建状态和成果。 3.实时展示高校发布的宣传数据态势,分析出最受欢迎、热门文章等。 4.平台支持国产化平台部署。 5.实现一体机快速部署。
内蒙古财经大学 2025-05-08
一种基于计算相关度的多数据中心数据布局优化方法
一种基于计算相关度的多数据中心数据布局优化方法,根据执行计算处理数据集的情况,生成计算 集和数据集集合的访问关联矩阵,计算出任意两个数据集之间的计算相关度,生成对应的计算相关度矩 阵;计算每个数据中心的基本容量,定义布局关联矩阵,根据计算相关度部署数据集。本发明通过构建 访问关联矩阵和布局矩阵,给出计算相关度的具体数学表示,根据建立的计算相关度矩阵,以低复杂度 的方法实现数据布局,并将新数据和中间数据动态部署至合适的数据中心,可以有效减少跨数据中心数 据调度,提高系统的访问性能。
武汉大学 2021-04-13
全天候太阳能槽式集热及电加热耦合系统
本发明提供一种全天候太阳能槽式集热及电加热耦合系统,它包括太阳能槽式集热区、电加热区、高温反应区、系统控制区。通过风机驱动将净化后冷空气抽入到太阳能真空集热管中,在太阳能槽式聚热板的作用下,空气被迅速加热,如加热后的空气温度达到高温反应区所需温度,则直接用于高温反应,如加热后空气温度低于高温反应区所需温度,则需空气加热机补足温差,以此在高温反应区形成一个恒定的中高温温度场。本发明的效果是此中高温热场可用于盐水介观分离和剩余污泥介观干化等应用。本系统在太阳能槽式集热区和电加热区的耦合控制下能全天候提供高温反应区所需温度的100℃-400℃范围的热空气,流量为50m3/h-600m3/h空气热场。
天津城建大学 2021-04-11
富氧燃烧碳捕集基础理论、技术装备及工程示范
中试阶段/n该成果通过“产-学-研”协作,历经 20 年的研究与探索,掌握了富 氧燃烧碳捕集技术的基础理论、设计导则和计算方法,完成了富氧燃烧 相关的锅炉、燃烧器和氧注入器、烟气冷凝器、低能耗三塔空分系统和 压缩纯化系统等关键技术和装备的研发,先后建成了 0.3MW、3MW 和 35MW 等一系列高水平的小试、中试装置和工业示范装置,并完成了 200MWe 全 流程大型示范的预可行性研究和中国富氧燃烧实施路线图研究。 该成果为燃煤火电机组实现低碳排放提供了技术解决方案。国际能 源署研究认为,中国火电
华中科技大学 2021-01-12
一种基于流场制造的高坝诱鱼集鱼装置
本实用新型公开了一种诱鱼集鱼装置系统,包括用于容纳被吸引进来的鱼类的诱鱼集鱼箱,所述诱 鱼集鱼箱端部连接有方便鱼类进入所述诱鱼集鱼箱中并参与诱鱼流场的构造驼峰型溢流堰。所述诱鱼集 鱼箱内部设置有用于发出鱼类喜爱的声音进而吸引鱼类的水下小型音箱和用于发出绿光白光等鱼类喜 爱的颜色达到辅助诱鱼的 LED 灯带。所述诱鱼集鱼箱中设置有将水从尾水渠中抽到集鱼箱中构造诱鱼 流场的水泵。所
武汉大学 2021-04-14
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