基于不同大气稳定度分类方法的核电厂事故剂量评价

利用PAVAN程序对四种不同的大气稳定度分类方法下的短期大气弥散因子进行计算,并计算选址假想事故下非居住区边界(500 m)和规划限制区边界(5 km)处的剂量。采用理查逊数法进行稳定度分类时的短期大气弥散因子值最小,采用ΔT/U法进行稳定度分类时的短期大气弥散因子值最大。比较四种稳定度分类方法得到的选址假想事故导致的在非居住区边界上公众(事故后2 h)可能受到的最大有效剂量以及整个事故持续期间内规划限制区边界(5 km)个人受照的最大有效剂量,四种分类方法计算得到的剂量结果均满足GB 6249—2011的要求,采用理查逊数法进行稳定度分类时的剂量值均最小,采用ΔT/U法进行稳定度分类时的剂量值均最大,最大值约是最小值的1.6倍。在核电厂环境影响分析时应重点关注不同的大气稳定度分类方法对选址假想事故剂量评价的影响。

核电机组非核蒸汽冲转技术方案综述

为了研究我国核电机组非核蒸汽冲转的特点,总结目前具有较强适用性的非核蒸汽冲转技术方案,对国内第二代、第三代和第四代反应堆核电机组非核蒸汽冲转的方案进行描述和比较,分析了采用相邻机组供汽、调试锅炉、一回路蓄热进行非核蒸汽冲转这3种方法的优势和不足,在大型压水堆机组、新型直流式蒸汽发生器核电机组和反应堆设计方面对未来核电机组非核蒸汽冲转发展进行展望。

黑曲霉α-L-鼠李糖苷酶与柚皮苷分子动力模拟研究

α-L-鼠李糖苷酶能够水解柚皮苷生产普鲁宁和L-鼠李糖,可用于柑橘类果汁的脱苦处理。对柚皮苷和黑曲霉α-L-鼠李糖苷酶进行分子对接,采用分子动力模拟和MM-PBSA结合的方法计算对接复合物的结合自由能,并分析了分子间相互作用以及各个残基对结合自由能的贡献。结果表明范德华作用力是黑曲霉α-L-鼠李糖苷酶与柚皮苷结合的主要驱动力,库伦电荷作用和非极性溶剂化能对结合贡献较小。Trp236、Ala340、Ile462、Phe461、Tyr516、Val522、Trp528等是黑曲霉α-L-鼠李糖苷酶和柚皮苷结合过程中形成疏水作用的重要氨基酸残基。在分子动力模拟平衡后的氢键分析中,黑曲霉α-L-鼠李糖苷酶Ser286、Phe465、Pro520残基和柚皮苷共形成了3个稳定的氢键。本研究分析了黑曲霉α-L-鼠李糖苷酶与柚皮苷结合的驱动力,以及结合过程中重要氢键及疏水性残基,为蛋白质工程改造α-L-鼠李糖苷酶提供了靶位。

移动式填充床固态发酵反应器的设计及单宁酶中试发酵

通过对单宁酶固态发酵工艺分析,结合传统厚层通风制曲的结构,设计了移动式填充床固态发酵反应器。利用设计的固态发酵反应器以发酵茶梗为基质中试化生产单宁酶,探究10、15、20 m3/h通风量对单宁酶中试化发酵效果。结果表明:在通风量为10、15、20 m3/h的条件下,发酵达到的最大酶活分别为8.21、8.08、8.41 U·gds-1,达到最大酶活的时间分别96、120、144 h。利用设计的填充床固态发酵反应器以茶梗为基质发酵生产单宁酶,不仅原料来源广泛、价格低廉,还能有效提高单宁酶酶活。

多点突变提高α-L-鼠李糖苷酶热稳定性

为了提高α-L-鼠李糖苷酶的热稳定性,对实验室前期构建的K406R、K440R、K573V、E631F四个不同氨基酸位点的单点突变体进行联合突变,得到了K406R-K573V、K406R-E631F、K440R-K573V、K440R-E631F四个联合突变体。结果表明,相比于野生型(wild type,WT),联合突变体K440R-K573V和K440R-E631F的热稳定性有所提高,在60℃时半衰期分别提高了1. 13倍,1. 44倍;在65℃的半衰期分别提高了1. 64倍,1. 64倍;在70℃的半衰期分别提高了1. 88倍,1. 68倍。对突变体K440R-E631F进行圆二色谱分析、分子动力学以及分析微观结构变化分析可知,K440R-E631F突变体与WT相比,内部疏水性有所提高,二级结构中α-螺旋、"-转角、无规则卷曲含量增多,可能与热稳定性的提高相关。

真核α-L-鼠李糖苷酶的碳水化合物结合结构域功能架构分析

为了分析位于CAZy数据库的CBM67家族的真核α-L-鼠李糖苷酶的CBM的功能,利用Ex PASy网站和MEGA 6.0软件进行CBM67家族的真核α-L-鼠李糖苷酶的理化性质分析、进化树的构建,发现CBM67家族的真核α-L-鼠李糖苷酶可被分为三大类,且大部分为疏水性蛋白,氨基酸数量范围为239~377个,分子量(Mr)范围为24540.58~40740.16 u,等电点(p I)范围为3.93~8.74,负电荷残基总数范围为20~29个,正电荷残基总数范围6~33个,原子总数范围为3415~5712,亲水性平均系数范围为-0.077~0.377,;通过Clustal X 2.0程序和Espript网站进行序列比对分析确定CBM67家族真核α-L-鼠李糖苷酶CBM所在的氨基酸区域。采用Discovery Studio 2019软件进行同源建模和分子对接,构建出由12个β折叠组成的α-L-鼠李糖苷酶CBM三维结构,与L-鼠李糖进行分子对接的结果表明CBM能够通过与底物产生强的氢键和范德华力来识别底物,促进酶水解反应的发生。这有助于更好的理解CBM识别并结合底物的结构基础与共性规律,从而为提高CBM的结合力提供理论指导。

基于ARCON方法的先进小堆燃料操作事故放射性后果分析

根据小型供热堆的设计特点,建立了燃料操作事故源项计算模型,研究事故后放射性核素的释放,并基于国外小型堆事故放射性后果分析经验和RG4.28提供的ARCON方法,开展了燃料操作事故后大气弥散因子和场址边界处个人所受剂量的分析。结果表明:燃料操作事故后2 h,燃料包壳间隙的放射性核素释放到环境中,释放到环境的放射性活度达到10^(14)Bq水平,其中惰性气体的释放量高于碘,^(133)Xe释放量最大;事故后30 d燃料操作事故所致的场址边界处个人有效剂量和甲状腺剂量可满足剂量限值要求,剂量最大值位于东北东方位。

α-L-鼠李糖苷酶高密度发酵及其固定化

在5 L发酵罐中对α-L-鼠李糖苷酶进行小试发酵,制备酶液;以聚乙烯醇-海藻酸钠为包埋载体,以戊二醛为交联剂对该酶进行固定化。经5 L罐高密度发酵96 h,α-L-鼠李糖苷酶酶活为2 766 U/g,生物量为228g/L。经过固定化后,α-L-鼠李糖苷酶的酶活为20 U/g,酶活回收率为32.88%,固定化α-L-鼠李糖苷酶的最适反应温度为35~50℃,最适反应p H值为4.0,该固定化酶在连续使用6次后酶活仍然保留98.22%。高密度发酵能显著提高酶的产量,同时固定化技术提高了酶的重复利用率,为该酶利用芦丁酶法转化制备异槲皮苷提供了依据。

GH78家族真菌α-L-鼠李糖苷酶分子系统进化关系分析

为了分析糖苷水解酶第78家族(glucoside hydrolase family 78,GH78)中真菌α-L-鼠李糖苷酶保守区及进化关系,本研究应用Clustal W2软件对87条GH78家族真菌α-L-鼠李糖苷酶进行多重序列比对,利用Block Maker进一步分析,得到了该家族真菌的共有完全氨基酸保守位点及保守区;利用Signal P 4.1 Server对序列进行信号肽预测;应用MEGA 6.0软件对Clustal W2结果进行遗传距离分析并构建分子系统进化树。GH78家族真菌87条序列虽然长度不等,但均包含AHGWSTGPTY、VTLDTGQNVAG和NELSIPTDGAKRD 3个保守区及多个完全保守氨基酸位点;87条序列中29条含有信号肽;属间遗传距离为0.7~48.5,种间遗传距离为0.4~48.5;分子系统进化树并不是依靠菌株来源进行聚类,而是依据是否为胞外酶进行聚类。该研究分析了GH78家族真菌α-L-鼠李糖苷酶的保守区及进化关系,为α-L-鼠李糖苷酶的工程改造奠定了基础。

黑曲霉α-L-鼠李糖苷酶Rha1的二级结构预测及三级结构模拟

本文研究了酶的结构,有利于进一步了解酶的功能,通过对α-L-鼠李糖苷酶Rha1二级结构分析及三级结构模拟,为该酶进行理性设计提供基础。采用GORⅢ、PHD等九个二级结构预测方法对Rha1的二级结构进行分析和预测。结果显示,Rha1二级结构为23.51%α-螺旋,29.77%β-折叠,46.71%无规则卷曲,具有一个与GH78家族相似的(α/α)6桶状结构域及两个β三明治折叠片结构域。利用Swiss-Model以单模板建模的方法构建了Rha1的三维结构模型。根据二级结构的结果,将Rha1分为三个结构域,利用Modeller 9.15以多模板分段建模、结构域拼接的方法构建了该酶的三维结构模型,并对其进行能量最小化优化。利用Ramachandran图以及Verify_3D评估对两种方法构建得到的Rha1的三维结构模型进行评价,其中Swiss-Model构建得到的模型未通过评价,Modeller9.15构建得到的Rha1的三维模型结构合理,通过评价。α-L-鼠李糖苷酶Rha1模型的构建为今后深入研究该酶的结构与功能奠定了基础。

蛋白质化学修饰的研究进展

蛋白质是生命的物质基础,其特定的空间结构决定了蛋白质的功能。用化学修饰的方法改变蛋白质结构和功能一直是蛋白质工程改造方面研究的热点。在越来越多的研究报道中,不仅有利用一系列酶对翻译后的蛋白质进行修饰的方法,还有利用小分子物质缀合的修饰方法。该文在分析和总结现有相关文献的基础上,综述了蛋白质末端修饰、侧链上的巯基修饰、二硫键修饰及磷酸化修饰的方法。