血管内皮糖萼的微观结构解析及其与低密度脂蛋白的静电作用研究

目的血管内皮糖萼位于血管内腔面,在低密度脂蛋白(LDL)向管壁输运过程中起到天然“屏障”作用,本研究拟揭示糖萼发挥屏障作用可能机制。方法通过高压冷冻/冷冻置换透射电镜术结合自相关函数,获取SD大鼠胸主动脉糖萼的微观结构参数。基于纤维基质超滤模型计算LDL在糖萼层的分配系数。通过LDL亲和层析、SDS-PAGE、ELISA、蛋白组学研究从牛主动脉糖萼相关组分是否与LDL结合。采用分子动力学模拟,探究糖萼中糖胺聚糖与LDL可能存在的结合位点。通过体外细胞培养及流动加载实验,研究与糖萼静电结合的LDL可能的生理意义。结果大鼠主动脉既存在高而稀疏的糖萼,又存在矮而致密的糖萼层,后者对于LDL的分配系数接近0;糖萼与LDL存在结合,且结合的部位是糖胺聚糖侧链而非核心蛋白;结合力包含氢键、疏水相互作用、静电结合等;糖萼负电屏障被削弱后,LDL在糖萼层沉积增多;离体小鼠心脏灌流证实了糖萼与LDL存在共定位;体外细胞培养及流动加载实验表明,与糖萼层静电结合的LDL可以被EC正常摄取。结论糖萼对LDL发挥屏障作用,一方面基于其致密的微观结构;另一方面基于二者之间的静电相斥。此外,糖萼与LDL还存在静电结合,与EC基底侧蛋白聚糖对LDL的“滞留”不同,糖萼与LDL的结合,易化了EC对于LDL的摄取。

食源性碳水化合物结构解析新技术前沿与展望

碳水化合物不仅为人类提供主要能量来源,还具有维持肠道健康,调节血糖和胆固醇水平,促进新陈代谢,调节免疫系统等重要功能。食源性多糖是一类具有重要生物活性和健康功效的碳水化合物。近年来,探究食源性碳水化合物的精准构效关系成为重要的科学问题。然而,与基因组学和蛋白质组学相比,食源性碳水化合物固有的结构多样性和复杂性给其研究带来了重大挑战,已远落后于蛋白和脂质大分子的研究。基于此,在经典的糖链解析方法基础上,重点阐述质谱联用技术在食源性糖链解析方面的突破,并探讨最新的基于人工智能的数据处理方法和分析技术在食源性糖链质谱解析中的应用。本综述旨在帮助读者更深入地了解食源性碳水化合物的新型结构解析策略,并对高通量、精准的食源性糖生物信息学的未来趋势进行展望。

竹叶多糖的提取纯化、结构解析及生物活性研究进展

竹叶富含多种生物活性成分,如多糖、多酚及黄酮类物质等。竹叶多糖作为竹叶提取物中的重要生物活性成分,具有抗氧化、免疫调节、抗肿瘤和降血脂等功效。近年来,为提高纯度、提高产率和保留生物活性,竹叶多糖的提取和纯化技术有了许多创新。其次,对竹叶多糖的复杂结构,结构与生物活性的关系及生物活性的作用机制等方面的研究也逐渐加深。本文综述了竹叶多糖在提取纯化、结构解析和生物活性等方面的研究进展,并展望了未来的研究方向,旨在为深入研究竹叶多糖提供一个全面的认识,推动竹叶多糖的进一步开发和利用,为后续开展对竹叶多糖进行结构修饰等相关研究提供新思路,以增强生物活性,并为其在食品、医药和工业领域的应用提供科学依据,进而推动竹叶资源的充分利用。

蓝莓多糖的结构解析、抗氧化及抗菌活性

采用柠檬酸辅助提取、DEAE-52纤维素和Sephadex G-100柱层析从蓝莓中纯化得到中性多糖BPN1。通过高效尺寸排阻色谱-多角度激光光散射系统分析BPN1的重均分子质量mw为2.991×10^(4) Da,多分散系数为1.163,分子质量分布范围较窄。采用1-苯基-3-甲基-5-吡唑啉酮衍生及高效液相色谱检测BPN1主要由葡萄糖、半乳糖、木糖及阿拉伯糖组成。通过红外光谱、甲基化和气相色谱-质谱法分析BPN1的糖苷键构型和连接方式,结合二维核磁谱图解析,推断BPN1结构为由1→4连接的葡聚糖构成主链,部分葡萄糖6位取代有阿拉伯聚糖、木糖、半乳寡聚糖等侧链。体外抗氧化实验表明BPN1有较好的1,1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基、2,2’-联氮双(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)阳离子自由基和羟自由基清除能力,且强于热水提取法所得蓝莓多糖。抑菌实验表明BPN1对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的最低抑菌浓度均介于2.5~5 mg/mL之间,且能够破坏金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的细胞膜,发挥抗菌活性。本研究将为蓝莓多糖的结构解析及进一步活性开发利用提供研究基础。

芍药苷-6'-O-苯磺酸酯在甲醇中降解杂质结构解析和降解机制研究

目的:探究芍药苷-6’-O-苯磺酸酯在甲醇中的降解杂质,确证其结构,阐明降解机理。方法:将芍药苷-6’-O-苯磺酸酯溶于甲醇中,在加热的条件下生成降解杂质,通过硅胶柱层析和制备液相分离得到2个降解杂质,采用核磁共振、红外、质谱等技术确证杂质的结构,并对其降解机理进行推理。结果:鉴定了2个降解杂质结构,推测出芍药苷-6’-O-苯磺酸酯在甲醇中的降解机理。结论:为芍药苷-6’-O-苯磺酸酯的杂质研究提供了物质基础,同时也为其工艺路线的选择、分析方法开发以及质量研究与控制提供较为科学的依据。

实用化导向的X射线晶体学与结构解析教学改革探索

结构决定性能。物质结构是当代化学、材料、生物学科前沿探索的基石和导引,测定解析物质结构是很多科研工作者必备的技能和研究手段。X射线衍射是结构测定最常见的方法之一。在科研一线工作的师生对X射线晶体学知识和结构解析技能有着大量的需求。然而,当前国内高校开设专业X射线晶体学课程较少,课程内容理论性强,实践环节不足,不能完全满足非晶体专业方向学生需求。面对X射线衍射结构解析的实际问题,学生难以从传统课程和导师等渠道得到足够支持帮助,需求和供给存在缺口。本文分析国内X射线晶体学教学和知识传播现状以及存在的问题,从知识提升、技能培养和信心树立三个方面针对性地改革X射线晶体学与结构解析的教学方式和内容,通过将传统课程拆分为X射线衍射原理、简明晶体学和结构解析技术三部分,扩充实践内容环节,特别是晶体数据收集和结构解析精修的要点技巧,辅以必要的基础理论知识,有效补充广大非晶体专业方向师生亟需的X射线晶体学基础知识和结构解析技术,围绕学生科研一线实际需要,以提升实战技能来解决学生的痛点和难点,同时树立学生面对结构解析的自信心。

基于冷冻电镜无倾转成像数据的新型蛋白质原位结构解析方法

与体外纯化的蛋白质复合物相比,细胞内处于工作状态的蛋白质复合物往往更为完整,并且其三维结构处于完全生理的构象,这对于理解蛋白质复合物在生命活动中发挥重要功能的结构基础尤为关键,也可以为药物设计等提供更精确的靶点信息。直接在细胞内解析蛋白质复合物的三维结构也被称为蛋白质的细胞原位结构解析,而冷冻电镜电子断层重构技术是原位结构解析的关键技术,但是电子断层重构技术的序列倾转数据采集通量低、数据处理较为繁琐,并且达到准原子分辨率对样品有特殊要求,这些问题成为了限制原位结构解析分辨率和实际应用的瓶颈。近年来,一种基于单张无倾转数据的蛋白质原位结构解析方法发展迅速,可以高通量地对细胞中的蛋白质复合物进行高分辨率结构解析,本综述将分析这类方法的原理,讨论这个方法相较于传统断层重构方法的优缺点,并对蛋白质的细胞原位结构解析进行展望。希望可以通过这篇综述,帮助结构生物学科研人员更好地选择合适的工具。

UHPLC-Q-Orbitrap HRMS技术用于法莫替丁有关物质的结构解析

目的对法莫替丁有关物质进行结构解析。方法采用超高效液相色谱-四极杆/静电场轨道阱高分辨质谱(UHPLC-Q-Orbitrap HRMS)技术测定离子的准确质量,通过质谱数据,经Xcalibar软件计算元素组成,并利用Mass Frontier软件进行碎片离子匹配,推断法莫替丁强制破坏产生的有关物质结构。结果对法莫替丁3个降解杂质进行了结构解析。结论UHPLC-Q-Orbitrap HRMS方法能有效地鉴定法莫替丁中的有关物质,为其生产工艺优化和质量控制提供参考。

聚甲基丙烯酸酯粘度指数改进剂的结构解析

以一种聚甲基丙烯酸酯类粘度指数改进剂为例,采用凝胶渗透色谱(GPC)、热重(TG)、红外光谱(FT-IR)和热裂解气质联用(Py-GC/MS)对聚合物的分子量、热稳定性和结构进行表征.结果表明,样品的数均分子量M_(n)为9.1×10^(4) g·mol^(-1),重均分子量M w为6.9×10^(5) g·mol^(-1),分散度D为7.6;样品在364.8℃开始分解,最大分解温度为393.7℃.该粘度指数改进剂主要为苯乙烯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸十二酯、甲基丙烯酸十四酯单体共聚的线性直链分子,单体比例依次为15∶20∶44∶21.本研究结果为聚甲基丙烯酸酯粘度指数改进剂的结构表征提供了一套完整、可行、简便的分析方法,也为制备高性能粘度指数改进剂提供了思路.

混合配体构筑的异金属铀酰有机框架的合成、晶体结构解析及光催化性能

使用硝酸双氧铀和硝酸铜为金属源,对苯二甲酸为主配体,5-硝基-1,10-邻菲罗啉为辅助配体,采用水热法成功地合成出一例异金属铜-铀酰有机框架配合物[Cu(phen-NO_(2))(UO_(2))(BDC)1.5(H_(2)O)_(2)·H_(2)O]_(n).利用X-射线单晶衍射法、X-射线粉末衍射法、红外光谱、固体紫外-可见漫反射光谱等测试手段对其进行了表征.单晶结构分析表明,该配合物属于单斜晶系,P21/n空间群.配合物通过对苯二甲酸配体桥联和丰富的C-H…O氢键作用形成准三维网状结构.固体紫外-可见漫反射光谱测试表明,此配合物具有半导体性质,是潜在的光电材料.此配合物对罗丹明B的光催化降解率为70.2%,表明其有望应用于光催化降解有机污染物领域.

“药物结构解析”课程思政建设探索

课程思政的本质是“立德树人”,引导当代学生树立正确的世界观和方法论,为中国特色社会主义事业培养合格的建设者和可靠的接班人。但是,现实的课程教学中多注重知识的传授,而忽视了价值塑造和能力培养。为此,作者对“药物结构解析”课程中的思政元素进行了深入挖掘,并将其与教学内容进行有机融合,达到在课程中培养学生的爱国情怀、正确的理想信念、价值理念、道德情操,良好的科学思维、创新意识和工匠精神的目的。

构建药物结构解析课程教学资源平台进行混合式教学模式的探索

药物结构解析课程为山东中医药大学药学本科的专业课,课程难度较大。存在类似课程线上教学资源访问受限、资源不系统、复习练习题少等问题。构建符合教学要求的药物结构解析课程教学资源平台,并对该课程的教学资源进行整合完善,以此平台的学习资源和功能为依托进行混合式教学,提高学生学习的积极性和自主学习能力以及授课教师的教学水平。

4-F-α-PVP类似物4-F-3-Methyl-α-PVP盐酸盐的结构解析与表征

目的研究在没有对照品的情况下鉴定检材中1-(4-氟苯基)-2-(N-吡咯烷基)-1-戊酮[1-(4-fluorophenyl)-2-(1-pyrrolidinyl)pentan-1-one,4-F-α-PVP]类似物1-(4-氟-3甲基苯基)-2-(N-吡咯烷基)-1-戊酮[1-(4-fluoro-3-methyl phenyl)-2-(1-pyrrolidinyl)pentan-1-one,4-F-3-Methyl-α-PVP]盐酸盐的方法。方法综合利用直接进样电子电离-质谱(electron ionization-mass spectrometry,EI-MS)、GCMS、电喷雾离子化-高分辨质谱(electrospray ionization-high resolution mass spectrometry,ESI-HRMS)、超高效液相色谱-高分辨串联质谱(ultra-high performance liquid chromatography-high resolution tandem mass spectrometry,UPLC-HRMS/MS)、核磁共振(nuclear magnetic resonance,NMR)、离子色谱和傅里叶变换红外光谱法(Fourier transform infrared spectroscopy,FTIR),实现对检材中未知化合物的结构解析与表征,并对该化合物在EI-MS和UPLC-HRMS/MS两种质谱分析方式下生成碎片离子的裂解机制进行推导。结果通过对检材中化合物的直接进样EI-MS、GC-MS、ESI-HRMS和UPLC-HRMS/MS分析,推断出未知化合物为4-F-α-PVP的结构类似物,可能苯环中多了1个甲基。根据核磁共振氢谱(1H-nuclear magnetic reso⁃nance,1 H-NMR)、核磁共振碳谱(13C-nuclear magnetic resonance,13C-NMR)等分析结果,进一步证明了甲基的位置在苯环的3-位。由于1H-NMR分析中实际氢的个数比4-F-3-Methyl-α-PVP中性分子多1个,推断该化合物以盐形式存在。离子色谱法分析结果表明该化合物含氯离子(含量11.14%~11.16%),结合FTIR对主要官能团信息的结构分析,最终确定该未知化合物为4-F-3-Methyl-α-PVP盐酸盐。结论建立了综合利用EI-MS、GC-MS、ESI-HRMS、UPLC-HRMS/MS、NMR、离子色谱和FTIR鉴定检材中4-F-3-Methyl-α-PVP盐酸盐的方法,将有助于法庭科学实验室在案件中鉴定该物质或其他具有类似结构的化合物。

药食同源植物多糖提取方法、结构解析和生物活性研究进展

药食同源植物多糖具有抗氧化、免疫调节、抗肿瘤、降糖和降脂等多种生物活性,是当前食品领域的研究热点。药食同源植物多糖的来源、提取工艺和分子结构均对多糖的生物活性有显著影响。该文总结近年来药食同源植物多糖的研究进展,以期为充分挖掘药食同源植物资源、开发富含活性多糖功能食品的研究提供重要的理论基础。

天府花生叶多糖AHL-P结构解析及体外抗肿瘤和免疫活性

本研究利用热水浸提法制备天府花生叶片多糖(Arachis hypogaea leaves polysaccharide,AHL-P),分别利用高效凝胶渗透色谱(high performance gel permeation chromatography,HPGPC)、傅里叶变换红外光谱(Fourier transform infrared spectroscopy,FTIR)、核磁共振波谱(nuclear magnetic resonance spectroscopy,NMR)、气相色谱-质谱联用(gas chromatography-mass spectrometry,GC-MS)等技术对AHL-P进行结构鉴定,并采用CCK-8法探索AHL-P对腹水癌细胞(S180)、小鼠胃癌细胞(MFC)、免疫B细胞(Raji)、T细胞(Jurkat)和巨噬细胞(RAW 264.7)体外增殖的影响。结果表明,AHL-P分子质量为12.84 kDa,其单糖组成为葡萄糖、木糖、半乳糖和阿拉伯糖,物质的量比为7∶2∶1∶1,是一种主链由(1→4,6)-葡萄糖和(1→4)-葡萄糖连接,(1→4)-木糖、(1→4)-阿拉伯糖和(1→4)-半乳糖作为支链,→1)-葡萄糖作为末端糖的重复结构单位的新颖多糖。体外抗肿瘤活性研究显示,AHL-P在质量浓度为5μg/mL时对S180的抑制率最高,为39.07%,2.5μg/mL时对MFC的抑制率最高,为52.22%。体外免疫活性研究显示,当AHL-P的质量浓度为10μg/mL时,对Raji和RAW 264.7增殖率分别为104.39%和32.25%,但对Jurkat没有显著增殖效果。本研究解析出了AHL-P的结构并探寻了其体外抗肿瘤及免疫活性,可为天府花生的开发利用提供一定的科学依据。

基于高分辨质谱的darobactin的结构解析策略

目的Darobactin(达罗巴汀)是一类经核糖体合成的翻译后修饰肽,该七肽具有独特的稠和双环结构,本研究建立了系统的基于高分辨质谱的darobactin组分的结构解析策略。方法依据文献中报道的在高能碰撞裂解(HCD)和碰撞诱导裂解(CID)模式下获得的一级及二级高分辨质谱数据,以碎片离子结构式的方式呈现了darobactin A的裂解途径,并修正了文献中部分碎片离子结构和质荷比的错误。针对特殊的双环结构,本文提出了基于生物合成路径的“逆向裂解途径”来确证1位和3位色氨酸之间因醚键断裂而生成的特征离子,并首次解析出包含特殊碳碳键的色氨酸-赖氨酸的碎片离子,为判断5位色氨酸被其他氨基酸(如精氨酸)取代提供了直接证据。结果建立了系统的darobactin A的结构解析策略,并以darobactin B/D/E的碎片离子加以验证,从理论上推导了其他darobacitn组分如C和F的特征离子。结论本文为快速判定darobactin新组分及其前体肽的结构提供了研究基础。

提高冷冻电子显微镜深层蛋白结构解析分辨率智能算法被开发出来

据复旦大学复杂体系多尺度研究院2023年10月9日(Nat Methods,2023 Oct 9.doi:10.1038/s41592-023-02031-6.)报道,诺贝尔奖得主Micheal Levitt教授和马剑鹏教授领导的研究团队开发了一种新型计算方法——OPUS-DSD,该算法不但能够成功地解析冷冻电子显微镜(Cryo-EM)结构解析技术中因传统方法无法分辨而缺损的生物大分子(比如蛋白质、核酸或蛋白质/核酸复合物等)结构,并且高效精准地分辨出柔性结构域在受测样品中的构象分布。这一新方法能有效建立高精度的生物大分子结构模型,帮助解决药物设计中因目标蛋白结构不准而导致的新药研发失败问题。

中国区域创新能力的空间差异及其内在结构解析:2001—2021年

科学衡量中国区域创新能力的空间差异并探求其来源,对于统筹区域创新资源布局和协同、提升区域创新能力具有重要意义。利用中国科技发展战略研究小组等发布的2001—2021年区域创新能力数据,基于空间可视化技术刻画中国区域创新能力的空间分布格局。采用基尼系数双维分解方法,测度中国区域创新能力的空间差异及其来源,并挖掘其内在结构特征。研究发现:2001—2021年,中国区域创新能力呈现提升态势,但是存在明显的空间非均衡特征。样本考察期内,中国区域创新能力的空间差异缩小,呈现收敛趋势。在区域结构来源视角下,中国区域创新能力的总体空间差异主要来源于区域间差异,且区域间差异下降是总体空间差异下降的主要原因。在创新能力各分项指标结构来源视角下,企业创新和创新环境的空间差异是决定总体空间差异程度和变化的主要力量。在区域和创新能力各分项指标双维结构来源视角下,东部—西部企业创新和创新环境的空间差异是总体空间差异的主要来源。立足全面建设社会主义现代化国家新征程、向第二个百年奋斗目标进军的关键时刻,要充分认识并重视地区间创新能力的空间不平衡问题,加强区域协作,发挥创新型城市引领示范作用,缩小区域创新能力差异。

头孢雷特中主要降解产物的结构解析

目的对头孢雷特中的主要降解产物进行结构解析。方法采用液质联用技术对2个主要降解产物进行质谱分析,初步确认结构后通过TLC法、制备液相色谱法、化学合成等方法得到头孢雷特中2个未知降解产物单体,并进一步利用核磁共振(NMR)技术、质谱(MS)等进行结构确证。结果2个主要降解产物分别为5-巯基-1H-四氮唑乙酸和(6R,7R)-7-[[(邻氨甲基苯)乙酰]氨基]-3-羟甲基-8-氧代-5-硫杂-1-氮杂双环[4,2,0]-辛-2-烯-2-甲酸。结论本研究为头孢雷特工艺生产和贮存条件的选择提供了科学依据。

清丽婉畅 温雅飘洒——褚遂良《倪宽赞》临习结构解析

褚遂良(596659),字登善,杭州钱塘(今浙江杭州)人,早年师承欧阳询,继学虞世南,晚年作品受王羲之影响,笔意萧散灵动,形成自己独特的风格意趣。相比《雁塔圣教序》《孟法师碑》《伊阙佛龛碑》等经典碑刻作品,褚遂良的《倪宽赞》为墨迹本,笔画形态清晰,更便于临习。清代梁巘在《评书帖》中说“褚书提笔‘空’,运笔‘灵’。瘦硬清挺,自是绝品”.