项目成果/简介:本发明涉及基因工程领域，具体地，本发明涉及一种豇豆胰蛋白酶抑制剂基因、及其应用、大量制备豇豆胰蛋白酶抑制剂的方法。如上所述本发明的发明人首先利用pcr反应从豇豆基因组dna中直接获得cpti基因(cpti基因不含有内含子)，然后优化改造所述cpti序列，改造后的序列在大肠杆菌中的表达量和表达比活性都有显著改进。

南方科技大学生物系兼职教授、美国科学院院士邓兴旺联合北京大学生命科学学院副研究员朱丹萌课题组，揭示了HY5(ELONGATED HYPOCOTYL 5)在光下可通过蛋白-蛋白直接互作增强BIN2 （BRASSINOSTEROID-INSENSITIVE 2）的激酶活性，抑制幼苗下胚轴伸长。相关论文以“Modulation of BIN2 kinase activity by HY5 controls hypocotyl elongation in the light”为题发表在《自然-通讯》（Nature Communications）上。 这项研究发现了HY5调控下胚轴伸长的新方式，揭示了其介导的BR信号抑制机理，为GSK3β激酶活性调控研究提供了新视角，或可为今后HY5蛋白的定向改造提供氨基酸位点信息。这项研究是研究团队继发现光形态建成抑制因子COP1抑制BIN2活性来促进暗形态建成的非经典功能 (Ling et al., 2017, PNAS)之后的又一新发现，并再次揭示光信号途径重要因子“技多不愁”的有趣现象。

应用领域/Apply Domain      煤炭、焦炭、矿石、炭黑、负极材料、原料沥青和固体生物质燃料等物质的水分、灰分、挥发分测定并计算其固定碳、氢含量和发热量，飞灰、炉渣中的可燃物含量分析；煅后石油焦的水分、灰分、挥发分分析；水泥的烧失量分析。  技术特点/Technical Features 1、流程规范、结果准确：水分、灰分、挥发分的测试流程、条件和结果均满足要求，不需要进行校正，可用于仲裁分析。 2、测试速度快：开机即可进行试验，采用多炉双天平结构，带有恒温干燥装置，水分、灰分、挥发分三个指标可任意组合测定或单独测定，同时测试24个试样的三项指标可在90分钟内完成。 3、自动化程度高：采用计算机实时通讯技术和自适应控制技术，将电子天平集成到仪器内部，结合自动称量机构，采用热重分析法，自动称样、自动送样、自动处理数据、结果计算、报表打印和存储等，实现无人值守。 4、操作简便：试验过程中无需取放坩埚盖、送样和取样，同时利用进口气缸自动控制水、灰部分上盖的开关，避免高温辐射和烫伤的危险。 5、控温准确：圆井形高温炉，温场分布均匀，优化的流程避免了流水线工作方式下频繁开启炉门造成温场扰动的现象，PID控温算法确保控制精度达到1℃。 6、采用隔热机构，确保内置天平工作环境稳定无干扰。 7、经典结构设计：称量和送样机构，提高称量和送样速度，缩短试验时间；没有“机械手”等滑轨平移装置，避免出现传送过程中掉坩埚、错位、摔坏坩埚等事故。 8、热天平称重技术：单一样盘，无需频繁地将样品在燃烧盘和称量盘之间来回移动，在同一气氛环境下用空白坩埚进行校正，避免流水线方式下坩埚温度不一致引起称量误差的问题；多种称量方式可选。 9、适应性强：不用依靠任何瓶装气体和空气压缩机来驱动和助燃。 符合标准 GB/T212-2008 《煤的工业分析方法》 GB/T30732-2014《煤的工业分析方法仪器法》 ASTM-D5142-2009  《煤和焦炭分析试样的工业分析方法——仪器法》 GB/T483-2007 《煤炭分析实验方法一般规定》 ISO 562-2010 《硬煤和焦炭——挥发分的测定方法》 ISO 1171-2010《固体矿物燃料——灰分测定》 GB/T28731-2012 《固体生物质燃料工业分析方法》 GB/T211-2017《煤中全水分的测定方法》 JB/T5520-91 《干燥箱技术条件》 GB/T2001-1991《焦炭工业分析测定方法》 DL/1030-2006《煤的工业分析自动仪器法》 MT/T1087-2008《煤的工业分析方法 仪器法》。 ASTMD7582-2012 《煤和焦炭工业分析标准测试方法热重法》 GB 18484-200 危险废物焚烧污染控制标准 CB 18485-2014 生活垃圾焚烧污染控制标准 CII 90-2002 生活垃圾焚烧处埋工程技术规范 技术参数/Technical Parameters 1、试样重量：0.5g～1.1g（可自定义） 2、工作温度：室温～1000℃ 3、控温精度：±2℃（水分）、±2.5℃（灰分、挥发分） 4、试样数量：水、灰部分1~20个            挥发分部分1~24个 5、测试温度：105℃（水分）、815℃（灰分）  、 900℃（挥发分） 6、测试数量/测试时间：1个工作日（8小时）可测量2批24个的工业分析全指标样 7、精密度：符合GB/T212-2008标准和ASTM D5142-2009标准要求 8、准确度：在标准样品的不确定度范围内 9、分析天平称量精度：0.0001g 10、电源：220V±22V、50HZ±1HZ 11、功率：水灰部分：4kW                挥发分部分：2.5kW 12、外型尺寸：620x530x760mm              550x580x510mm 13、重量：120kg 产品优势 1、水灰测试部分与挥发分测试部分独立控制，可同时并行测试，也可单独进行测试，放样完成后即可自动完成实验全过程，无需中途打开坩埚盖或更换坩埚；  2、设备正前方配备电子天平的外置显示屏，实时显示天平数据，便于样品的称量，提升工作效率。  3、经济、便捷。电动驱动水灰炉门自动打开，无需氧气。 4、独家实现90min可完成24个样品水分、灰分和挥发分的全指标分析。

本发明公开了一种植物株系相关蛋白PROG2及其编码基因与应用。本发明所提供的植物株系相关蛋白PROG2为如下a1)或a2)或a3)：a1)氨基酸序列是序列表中序列2所示的蛋白质；a2)在序列表中序列2所示的蛋白质的N端和/或C端连接标签得到的融合蛋白质；a3)将a1)或a2)所示的蛋白质经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加得到的与植物株型相关的蛋白质。实验证明，植物株系相关蛋白PROG2对调控水稻株型和产量具有非常重要的作用，在培育高产水稻新品种中具有广阔前景。

西安科技大学自 2003 年开始就对蛋白质塑料进行了研究，随后将超细煤粉作为功能填料引入其中，对不同变质程度的煤、煤的氧化预处理、灰分含量等对复合材料的影响进行了系统性研究。目前此项技术已经成熟，获批发明专利一项。

传统的抗肿瘤药物，如烷化剂、铂类试剂、作用于核酸合成的药物、作用于微管蛋白合成 的药物等，一般存在毒性较大、选择性较低等问题，因此，研究寻找安全有效、选择性较好的 靶向性抗肿瘤药物具有重大的科学意义和巨大的社会价值。 组蛋白去乙酰化酶 (Histone Deacetylase，HDAC) 是治疗肿瘤的新靶标，其抑制剂 Vorinostat (SAHA) 和Romidepsin (FK228) 已分别于2006年和2009年经美国FDA批准上市用于治 疗表皮T细胞淋巴瘤；该类抑制剂显示出良好的肿瘤治疗效果及较小的毒副作用，是目前最具 前景的抗肿瘤药物之一。 本项目综合运用分子动力学模拟、计算机辅助药物设计、化学合成、药理学活性测试等 方法，通过“设计－合成/修饰－测试”的多次循环，开发了一系列结构新颖的四氢-γ-咔啉骨 架的HDAC抑制剂。该类抑制剂可以有效抑制HDAC总酶及HDAC1的活性，多个化合物的酶 活性都低于50 nM；并且，该系列多数化合物对Hela、A549、HCT116、K562、MCF-7等肿瘤细 胞株表现出比阳性对照药物SAHA更高的活性，多个化合物对所测肿瘤细胞株的抑制活性低于 1 μM，而对于人类正常细胞无抑制活性；在动物模型试验中，代表性化合物对接种Lewis肺癌 荷瘤小鼠模型表现出良好的治疗效果，且没有观察到明显的体重变化和毒性反应。因此，该类 HDAC抑制剂可以作为药物先导化合物用于制备抗肿瘤药物，为广大肿瘤病患者带来福音，也 向开发我国具有自主知识产权的抗肿瘤药物迈进一步。 

由于环境污染的加剧及石油基资源的日益短缺,基于可再生资源的生物材料日益受到重视。大豆蛋白质是豆油产业的副产物,是一种来源丰富的可再生植物资源,也是一类添加增塑剂后可热塑成型的天然高分子材料。然而,单独由大豆蛋白质制备的塑料硬且脆,加入小分子增塑剂后,大豆蛋白质热塑性改善,柔韧性增加,但力学强度较低且对水敏感,限制了其发展和应用。本项目以大豆分离蛋白质(SPI)为主要原料,通过与其他生物可降解材料的共混,以及与纳米粒子的复合来得到廉价、加工性良好且力学及防水性能改善的大豆蛋白质环境友好材料。本技术的创新之处在于：(1)制备了邻苯二甲酸酐改性的大豆蛋白质(PAS)并用其来增强甘油增塑的大豆蛋白质,在不添加任何增容剂的情况下得到了两相相容性良好、性能改善的大豆蛋白质复合材料,探讨填料、基体相似的化学结构与相容性之间的关系；(2)将碳纳米管进行酸改性后与大豆蛋白质复合,得到分散性良好、增强效果明显的纳米复合材料,研究酸改性后纳米管表面极性的变化对其在基体中的分散以及与基体相容性的影响；(3)在无增塑剂添加的情况下,通过熔融共混制备了全生物降解的SPI/聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯(PBAT)共混材料,该共混材料在高蛋白质填充量的情况下仍具有较好的韧性和强度；(4)首次通过熔融法制备了SPI/聚乙烯醇(PVA)共混膜材料,制备过程简单、绿色且产品性能优良；为了进一步改善共混材料的力学性能,继而在SPI/PVA材料中引入层状硅酸盐蒙脱土(MMT),利用SPI/PVA与MMT三者间强的氢键作用制备剥离型或插层型纳米复合材料,所得材料强度、热稳定性、防水性提高。

中国科学技术大学微尺度物质科学国家研究中心和生命科学与医学部陈宇星教授、周丛照教授、孙林峰教授课题组合作，利用冷冻电镜技术解析了人类胆汁盐外排蛋白ABCB11的近原子分辨率三维结构，为深入理解该类膜蛋白的转运机制以及其突变引发的致病机理提供了基础。该研究成果在线发表在《Cell Research》上。研究表明，胆小管上的ABC膜转运蛋白ABCB11是胆汁盐外排到胆小管中最重要的蛋白。该蛋白编码基因突变会导致各种胆汁淤积病症。自发现该基因的近20多年来，对ABCB11的研究报道持续不断，但人们对该蛋白转运胆汁盐的机理仍然不清楚。作者借助冷冻电镜技术解析了该蛋白开放状态下的3.5 Å 高分辨率的三维结构。该蛋白由1321个氨基酸残基组成，以单体的形式发挥功能。结构上包含两个彼此靠近的跨膜结构域（TMD）和两个分开的胞内核算结合结构域（NDB）以及一个N端的α螺旋，整体呈现对肝细胞内开放的构象。根据该结构提供的三维空间信息，作者对临床上该蛋白的突变体致病机理进行了分析。作者发现，临床样本的突变会破坏蛋白质分子内部的相互作用，或者使蛋白错误折叠，导致蛋白质转运功能降低或者完全丧失，最终引发相关疾病。作者还对一系列胆汁盐以及两种抑制剂（利福平、格列本脲）的刺激ATP水解活性的进行了验证，发现利福平和格列本脲以竞争方式抑制该蛋白的活性，这也是服用这类药物导致肝损伤的主要原因之一。

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。

开发了一个高效的捕获RNA结合蛋白双链RNA底物的建库测序技术（irCLASH）以及后续的一整套生物信息学分析方法；首次在转录组水平上系统地绘制了人类ADAR蛋白的内源双链RNA底物图谱；揭示了决定ADAR结合效率和编辑效率的底物特征和ADAR结合长双链RNA的体内模型。       该研究利用irCLASH技术系统构建和分析了人类ADAR1、ADAR2及ADAR3的双链RNA底物图谱，发现与之前根据计算推导的研究设想不同，ADAR具有大量的、长距离的双链RNA底物。该研究发现不完全互补配对的底物与ADAR蛋白也有很好的亲和度，特别是ADAR2家族成员。研究还进一步揭示了决定ADAR结合效率和编辑效率的底物特征。irCLASH测序技术及后续的整套生物信息学分析方法的开发为研究双链RNA结合蛋白的内源底物提供了新的工具。同时，该研究揭示的ADAR与底物相互作用及催化特性为研究人员开发高效的RNA编辑工具提供了资源宝库及改进方向。