二苯甲酮晶体生长形态的研究

采用Ｌｅｎｎａｒｄ—Ｊｏｎｅｓ（１２—６—１）势函数计算出二苯甲酮晶格能为１０５．６ｋＪ／ｍｏｌ，与实测值１０２．４ｋＪ／ｍｏｌ基本一致。用晶体生长形态学理论计算了二苯甲酮晶体的木征形态，与等温熔体生长实验结果相吻合。过冷度△Ｔ＝０．２～１．０℃范围内晶体形态变化很小，说明等温熔体生长法能够反映有机晶体的本征形态。

二苯甲酮晶体的本征形态:(一)实验和理论计算(英文)

采用理论和实验研究了二苯甲酮晶体的形态.二苯甲酮晶体的实际生长形态为由{110},{101},{111},{011},{021},{010}和{001}围成的多面体,其中{021},{010}和{001}晶面非常小.形态学理论的所有定量计算模型均预测二苯甲酮晶体的本征形态由{110},{01l},{101},小的{010}和{111}晶面围成,除{111}晶面比实际小以外,其它晶面及其形态重要性顺序与实验结果相符很好.这表明,类似于二苯甲酮的有机晶体在其过冷熔体中的生长形态能够反映出该晶体的本征形态.

二苯甲酮晶体的本征形态Ⅱ：当前形态学理论的讨论

分析了关于二苯甲酮晶体的理论计算形态和实验结果之间的差异原因。分析表明，分子间相互作用能的计算精度和晶体生长形态学理论模型判据的线性近似不可能导致差异的产生；而晶面网中的节点在该晶面法线方向的波动使闰于同一晶面片层内的分子间的作用力并非完全平等于该晶面，其垂直分量将贡献于晶面片层的附着能，只有其水平分量才贡献于该晶面的片层能。

mNA与PMMA的溶混特性

研究了间硝基苯胺（ｍＮＡ）与聚甲基丙烯酸甲酯（ＰＭＭＡ）的溶混特性．用非平衡方法制取ｍＮＡ在ＰＭＭＡ中均匀混合的透明薄膜．通过工艺参数优化将透明薄膜中ｍＮＡ的含量提高到５０Ｗｔ％．

NaCl溶液体系溶菌酶结晶相图的测定

溶液相图测定是研究蛋白质晶体生长的一重要方法。使用微量配液（Ｍｉｃｒｏｂａｔｃｈ）自动化结晶技术，对鸡蛋清溶菌酶－ＮａＣｌ溶液体系的相图进行了较精细的测定，获得该体系的精细相图。该结果反映了蛋白质结晶相图的一般分布规律，并揭示了一些细节特点。实验还表明，微量配液法自动化结晶技术便于这类相图测定，而后者又可提供优化蛋白质结晶条件的有用信息。

动态光散射在FOF1-ATPase制备过程中的应用

采用超声波破碎茵体、DEAE阴离子柱和Superdex200分子筛柱联用法得到较纯的F0F1-ATPase全酶,并得到SDS-PAGE电泳和动态光散射检测确认。动态光散射检测显示,FOF1-ATPase分子团尺寸随温度升高而增加,不同于普通胶体和单亚基蛋白,判断与FOF1-ATPase的多亚基结构有关。研究表明,动态光散射技术是检测蛋白质均一性和稳定性的有效手段。

空间毛细管式蛋白质结晶室样品加载技术研究

采用X-射线衍射技术研究蛋白质分子结构与功能的必要前提是获得高质量的蛋白质晶体.空间微重力环境是生长优质蛋白质晶体的理想场所.蛋白质样品的加载工艺对于空间蛋白质结晶实验的成效具有重要影响.针对为神舟八号飞船空间实验新研制的毛细管式空间蛋白质结晶室,结合样品加载基本流程,对加载工艺和伴随的气泡缺陷问题进行了系统和深入分析,确定了针头形状、毛细管封口质量和硅化效果、样品加载工具以及毛细管夹持方式等影响因素,并获得了实验测试验证.在此基础上,通过改进毛细管烧制工艺和样品加载工具,研制和使用专用毛细管夹具等措施,简化了蛋白质样品加载工艺,消除了气泡缺陷,提高了加载效率.新工艺的实施保证了空间实验任务的顺利完成.

SZ—8飞船用蛋白质结晶装置的研制

空间的微重力环境有助于改善蛋白质晶体的生长质量。为解析高分辨率的蛋白质分子结构和进一步的理性药物设计提供帮助。为利用德国提供的空间生物培养箱在我国的SZ—8飞船上实施空间蛋白质结晶实验,研制了新型实验装置。新装置具有120个结晶室单元,重0.11 kg,体积10-4m3,单个结晶室蛋白液用量可少至1μL。对汽相扩散和液-液扩散蛋白质结晶方法通用,而且不需要电力供应,没有运动部件。经火箭发射和飞船返回的力学环境模拟测试以及实际结晶实验验证,表明装置安全可靠,满足使用需求。

固氮酶CrFe蛋白和MnFe蛋白的空间晶体生长(英文)

从分别生长于含Mn和Cr培养基中的棕色固氮菌(Azotobacter vinelandii Lipmann)突变种UW3分离纯化出MnFe和CrFe蛋白。为适应包括固氮酶在内的氧敏感蛋白的空间晶体生长的要求,应用简易而适用的厌氧加样装置代替固氮酶实验室所用的笨重厌氧箱(dry box),在地面进行厌氧加样。在充满氮气的简便有机玻璃箱内厌氧加样的所有样品中,分别用液/液扩散法和汽相扩散的坐滴法都可在一周内使MnFe和CrFe蛋白在宇宙飞船上从溶液中结晶出来。在所用的数种蛋白沉淀剂中,飞船上形成的所有晶体都为单晶,而地面上在多数沉淀剂中都生成大量孪晶。在相同沉淀剂中用液/液扩散法,飞船上生成CrFe蛋白的最大晶体比地面生成的最大晶体大1倍。而在相同沉淀剂中用汽相扩散的坐滴法,飞船上生成的MnFe蛋白最大晶体却没有地面生成的最大晶体大。这种差异也许是由不同结晶方法而不是不同蛋白所引起的。

固氮酶铬铁蛋白和锰铁蛋白大单晶的培养(英文)

用液 /液扩散法 ,从分别含Cr和Mn的无氨培养基中生长的固氮菌 (AzotobactervinelandiiLipmann)突变种UW3 中纯化出的CrFe蛋白和MnFe蛋白 ,在合适的结晶条件下生长出深棕色大单晶 (最大晶体的尺寸分别为 0 .2 0mm× 0 .2 0mm× 0 .0 7mm和 0 .18mm× 0 .18mm× 0 .0 5mm)。PEG、MgCl2 和NaCl的浓度对这两种蛋白的出晶时间、晶核数目、晶体大小和形状都有明显影响。结果表明 ,用此结晶法有利于CrFe蛋白和MnFe蛋白生长出可供X_射线衍射分析的大单晶。

生物医学领域3D打印技术的发展及展望

3D打印技术是一种基于计算机辅助制造的快速成型技术,其在多个领域的应用均展现出极大的优势。本文对近年来3D打印技术在生物医学领域的个性化应用,包括在生物医用支架材料、人造活体组织器官和组织器官模型制作以及药物制作与筛查方面的研究进行综述,并对3D打印技术在生物医学领域中的应用前景和挑战作出展望,为3D打印技术在生物医学领域的深入研究和广泛应用提供参考。

神舟八号飞船空间蛋白质结晶实验

利用德国空间生物实验装置和自主研制的结晶室,在中国神舟八号飞船上进行了14种蛋白质的结晶实验,实验持续16.5d;同时使用相同结晶室在地面开展比对实验。结果表明:12种蛋白质在空间析出晶体,地面有11种;空间析出的6种蛋白质晶体可用于X-射线衍射实验,收得4种晶体的8套同步辐射衍射数据;地面有5种蛋白质晶体可用于X-射线衍射,收得3种晶体的5套同步辐射衍射数据,其中1套不完整。鸡蛋清溶菌酶空间晶体的初步衍射最高分辨率为1.16魡,地面晶体的为1.23魡。痢疾杆菌二磷酸四腺苷空间晶体初步衍射最高分辨率为1.75魡,地面晶体的为1.49魡,但是1颗空间晶体的晶型发生改变。衣原体蛋白酶样活化因子空间晶体的初步衍射最高分辨率为2.31魡,地面晶体未得到衍射数据。加拿大的17β-羟化类固醇脱氢酶复合物空间晶体的初步衍射最高分辨率为2.30魡,地面晶体未得到完整衍射数据。自主研制的结晶室的浸入式毛细管结构为国际上首次采用,具有无源和通用的优点,对汽相扩散结晶法具有良好的自然对流抑制效果。

空间生物学研究的地面模拟技术进展

空间生命科学研究日益重要,但是由于受到稀少空间实验机会和高昂实验成本等条件制约,目前对空间环境的地面模拟技术要求更加迫切。在较系统地分析现有微重力环境模拟技术的技术特点和适用范围的基础上,结合未来多因素耦合研究的发展趋势,提出了采用激光光阱技术模拟微重力环境的建议。激光光阱操纵生物细胞的非接触性、光穿透性和定位性有助于获得较好的模拟效果。激光光阱技术与单细胞定点单离子辐射技术良好的相容性和互补性有助于开展微重力与辐射的耦合影响研究。

空间蛋白质晶体生长新技术

空间的微重力环境可以有效地改善蛋白质晶体的生长质量,从而为结构与功能研究以及进一步的生物制药等生物技术开发提供支持。因此。

福氏志贺痢疾杆菌硫胺素单磷酸激酶(ThiL)表达纯化及晶体生长研究

硫胺素单磷酸激酶(ThiL)在ATP存在下催化硫胺素单磷酸(TMP)形成硫胺素焦磷酸(TPP)和ADP,硫胺素焦磷酸就是维生素B1的活性形式。硫胺素单磷酸激酶属于一个小的ATP结合蛋白超家族成员。将来源于福氏志贺痢疾杆菌2a(301株)ThiL基因构建入pET-22b(+)表达载体,在大肠杆菌中得到高效表达,经过两步纯化,得到高纯度蛋白,用于晶体生长,经过对其晶体生长条件进行摸索和优化,得到了能用于X-射线衍射的单晶,为其结构解析、催化机理研究和药物设计提供了基础。

沙冬青CBL1蛋白纯化及性质研究

CBL是近年来发现的一类钙信号转导蛋白,CBL-CIPK组成的信号通路在植物应答生物和非生物刺激中发挥重要作用。其中CBL1和相应的CIPK在低钾,渗透压,干旱,机械损伤,及冻伤等环境胁迫中发挥重要作用。通过对沙冬青CBL1表面带电氨基酸定点突变,表面赖氨酸甲基化后电荷消除证明了沙冬青CBL1(AmCBL1)在钙离子存在下的非特异性聚集是由于分子间的电荷相互作用引起,三体蛋白很可能是沙冬青CBL1蛋白发挥功能的单位。通过甲基化可以得到聚合状态均一的蛋白,为CBL1晶体生长奠定了基础。

福氏痢疾杆菌组氨酸合成中双功能焦磷酸水解酶和磷酸核糖环化水解酶双功能蛋白的初步研究

福志贺氏菌属是一类革兰氏阴性杆菌,是引起人类细菌性痢疾的主要致病源。以福志贺氏痢疾杆菌2a型301株全基因组为模板、以pET22b-(+)为载体、克隆了一个关键基因:组氨酸合成途径中双功能焦磷酸水解酶和磷酸核糖环化水解酶蛋白(简称:sf2088)。以BL21(DE3)为表达菌株,优化表达条件,获得了可溶表达的蛋白。经过亲和层析和分子筛层析获得目标蛋白。采用分析超速离心和动态光散射实验,对纯化后的蛋白进行稳定聚集状态的条件搜索,结果发现锌离子对稳定其聚合状态很重要。通过正交实验,获得蛋白保持稳定聚集态的条件。这对该酶的进一步研究奠定了基础。