基于单分子力谱的工程化α-HL纳米孔与hCG 蛋白相互作用研究

目的人绒毛膜促性腺激素(hCG)是维持妊娠所必需的关键信号蛋白,与其配体促黄体生成素(LHCGR)的相互作用在促进子宫内皮血管生成以及母胎界面的免疫调节中至关重要。然而,它们之间的结合-解离特性尚不明晰。此外,作为妊娠相关的重要标志物,目前仍缺少针对h CG的超灵敏检测方法。方法本文首先通过原子力显微镜研究了hCG与LHCGR之间的黏附频率和解离速率等反应动力学参数。结果和结论h CG能够快速结合LHCGR,并具有较强的机械稳定性。进一步分析hCG-LHCGR复合物晶体结构(PDB code 7FIH),结合拉伸分子动力学模拟,揭示了LHCGR上存在两个重要的结合位点,即ECD结构域和hinge loop结构域。利用分子克隆将hinge loop连接到α-HL单体的C末端,由于仅含有一个结合位点,导致与h CG相互作用时的解离速率增大,但仍保有良好的单分子结合能力。最终,改造后的α-HL单体被证实仍具备成孔能力,并观测到h CG被纳米孔捕获、停留以及释放时的电流变化,再结合机器学习算法完成了与h CG结合的信号识别。这预示了工程化纳米孔可以为探究胚胎发育机制和妊娠相关疾病的发生发展提供一种新的思路。

一种多功能防疫小车

在新冠肺炎疫情尚未得到完全控制时,核酸检测已成为人们的生活日常。针对核酸检测排队中存在的人员间距过小、未佩戴口罩或佩戴不规范以及体温异常等问题,本文设计了一款新型多功能防疫小车。该小车能实现排队人员间距、体温、是否规范佩戴口罩的检测,并具有语音提醒等功能。不仅有利于降低工作人员的工作强度、工作压力及感染风险,而且为疫情防控在防疫机器人的设计应用方面提供借鉴。

机械约束调节HA对CD44的结合亲和力

目的CD44作为肿瘤干细胞的标志物,与其主要配体透明质酸(hyaluronan,HA)的相互作用在介导肿瘤细胞的血行转移中发挥至关重要的作用。HA是细胞外基质中的重要组成成分,其分子量大小及其异常积累与沉积会改变基质硬度,因此,研究微环境机械约束调节HA与CD44结合亲和力及复合物分子构象,对深刻理解循环肿瘤细胞的黏附和迁移具有重要意义。方法采用原子力显微镜研究CD44与不同约束条件下HA的黏附频率和键的生存时间等反应动力学参数。

流场下HA介导的循环肿瘤细胞MT1-mmP的募集及其力学信号传导

目的基质金属蛋白酶MT1-mmP是重要的肿瘤不良预后标记物,与癌症转移、侵袭和血管生成密切相关。血流中,循环肿瘤细胞一旦稳定黏附于血管壁,MT1-mmP常被发现与CD44共定位于细胞的板状伪足,促进CD的酶切和肿瘤细胞的迁移。但MT1-mmP如何募集到细胞表面及血流微环境的调控至今尚未清晰。研究流场中HA介导人乳腺癌细胞稳定黏附后MT1-mmP表达水平随时间和流体剪应力的变化及相应力学信号通路的稳定性。