A型流感病毒PB2蛋白帽子结合结构域的原核表达与鉴定

A型流感病毒是一种重要的人畜共患病病原,严重威胁全球公共卫生安全。PB2蛋白的帽子结合结构域(CBD)在流感病毒的转录过程中发挥重要功能,是抗流感病毒药物的重要靶点之一。为获得高纯度原核表达的A型流感病毒的CBD蛋白,本研究利用同源重组策略将8×His标签与一株H5N1亚型高致病性禽流感病毒的CBD区基因序列克隆至原核表达载体pET28a中,构建重组质粒pET28a-8×His-CBD,经PCR及测序鉴定正确后转化大肠杆菌BL21(DE3)感受态细胞,经不同浓度IPTG诱导不同时间后,经SDS-PAGE检测蛋白表达后使用镍柱纯化。结果显示,菌体裂解上清中在21 ku处可见目的条带,与8×His-CBD蛋白预期大小符合,且以0.5 mmol/L IPTG于37℃诱导6 h时蛋白表达量最高,镍柱纯化后可获得纯度大于95%的8×His-CBD蛋白。为确定该蛋白是否具有生物学活性,本研究以帽子结构类似物m7GTP对其进行等温滴定量热试验,结果显示8×His-CBD蛋白和m~7GTP结合时存在明显热峰,表明8×His-CBD蛋白具有生物学活性;经计算,其Kd值为1.71×10^(-5)(±2.92×10^(-6))mol/L。本研究结果对流感病毒的基础研究和抗流感病毒药物的研发具有借鉴意义。

固定化耐酸曲霉对Pb2+的去除及机理研究

固定化微生物技术凭借处理效率高、投入成本低的优势在重金属废水处理领域应用颇为广泛,然而相关的重金属去除机理尚不明确。以从酸性矿山废水中筛出的耐酸曲霉Aspergillus sp.MF1作为研究对象,对其进行固定化处理,运用亚细胞分离技术以及五步提取法并通过SEM、FTIR表征初步揭示固定化Aspergillus sp.MF1去除Pb^(2+)的机理。研究结果表明,在pH为3.5,初始Pb^(2+)质量浓度为10 mg/L时,固定化Aspergillus sp.MF1对于Pb^(2+)的去除率最高可达78.26%。固定化Aspergillus sp.MF1去除Pb^(2+)的机理可归纳为两点,一是源于固定化Aspergillus sp.MF1载体的高比表面积、聚乙烯醇和海藻酸钠等材料表面活性基团对Pb^(2+)的吸附,二是归于Aspergillus sp.MF1细胞壁对于Pb^(2+)的螯合、吸附和离子交换作用,以及液泡和其他细胞器的隔室化作用。此外,固定化Aspergillus sp.MF1连续循环使用5次对Pb^(2+)的去除率均能达到30%以上,且在去除过程中未发生破裂、细胞泄露等情况。

PB2基因在流感病毒跨物种传播和哺乳动物适应性中的作用及机制研究进展

近年来,随着禽流感病毒感染人病例的不断增加,对其跨物种传播和哺乳动物适应性的研究备受关注。作为RNA聚合酶复合体的重要组成部分,PB2蛋白在流感病毒转录复制和宿主适应性中发挥关键作用。PB2的特定氨基酸位点突变以及不同亚型流感病毒间的交换重组,能够改变病毒在宿主细胞中的聚合酶活性,进而影响病毒的宿主范围和致病性,促进病毒跨物种传播的能力。此外,PB2蛋白还通过与宿主关键因子的相互作用参与调控病毒对不同哺乳动物的宿主适应性。文章对PB2蛋白的结构和功能特征及其在哺乳动物适应性机制方面的最新研究进展进行归纳总结,为揭示流感病毒跨物种传播机制及相关防控手段的完善提供参考信息。

固定化蟹壳生物炭制备及吸附Pb^(2+)的研究

以废弃的蟹壳为原料制备蟹壳生物炭(BC),采用海藻酸钠固定制备复合凝胶球。结合成球形态和对Pb^(2+)的去除率发现,在BC与海藻酸钠质量比为1∶2的条件下制备的蟹壳生物炭-海藻酸钠凝胶球(BC-SA)的性能最佳。探究了影响BC-SA吸附Pb^(2+)的因素及其再生能力,通过扫描电镜和傅里叶红外光谱仪对未添加BC的凝胶球和吸附Pb^(2+)前后的BC-SA进行表征。结果表明,Pb^(2+)溶液初始pH、BC-SA投加量、Pb^(2+)初始浓度和反应时间都会对BC-SA吸附Pb^(2+)产生显著影响。吸附过程符合拟二级动力学模型,表明吸附以化学吸附为主,Langmuir等温线可以更好地拟合实验数据,Pb^(2+)最大去除率为91.06%。再生结果表明,经5次解吸-吸附循环后,BC-SA对Pb^(2+)的去除率为82%,展现出良好的可重复利用性。BC得以成功地固定且BC-SA表面的羟基和羧基与Pb^(2+)之间发生了官能团的络合作用。

H9N2亚型禽流感病毒PB2蛋白哺乳动物适应性变异的筛选与功能鉴定

研究旨在鉴定H9N2亚型禽流感病毒PB2基因进化产生的哺乳动物适应性突变并明确其在哺乳动物宿主中的复制能力和致病性。试验通过建立中国源H9N2亚型禽流感病毒PB2氨基酸序列库、利用多态性分析以及聚合酶活性检测,筛选出PB2基因演化出的潜在适应性位点,并进一步利用哺乳动物细胞以及小鼠模型明确新突变的哺乳动物适应性。结果显示:PB2氨基酸序列中存在12个具有明显多态性的位点,其中PB2-340K、PB2-588V以及PB2-627V的变化趋势与自2015年起人感染病例增加呈正相关,并表现明显的人宿主偏好;这3个突变中,PB2-E627V显著增强了H9N2亚型禽流感病毒在人源293T细胞中聚合酶活性,并且显著提高了H9N2亚型禽流感病毒在哺乳动物细胞中的复制能力以及在小鼠中的病毒载量和致病性。以上研究表明,H9N2亚型禽流感病毒PB2蛋白表现出哺乳动物适应性进化特点,并且能够增强对小鼠的致病性,带来跨宿主感染风险。

PB2蛋白E627K/V突变增强禽流感病毒对哺乳动物适应性研究进展

禽流感病毒(Avian influenza virus,AIV)跨越种间屏障感染哺乳动物后须获得适应性突变才能在哺乳动物体内高水平复制,PB2蛋白E627K/V突变(PB2-E627K或PB2-E627V)在其中发挥关键促进作用。在多种亚型AIV感染人病例中,PB2-E627K突变占比均显著增加,该突变主要通过增强病毒在哺乳动物细胞中的聚合酶活性和突破宿主限制性因子的阻碍作用促进AIV在哺乳动物细胞中的复制。H9N2亚型AIV感染人病例中PB2-E627V的占比较高,且该突变在其他亚型人源毒株中同样高频率出现,该突变同样可增强AIV在哺乳动物细胞中的复制,增强在哺乳动物中的致病性和传播性,但其促进作用一般不如E627K显著,E627V被认为是AIV适应哺乳动物的中间状态。文章分析了不同宿主来源的AIV中PB2蛋白第627位氨基酸的多态性,总结了该位点适应哺乳动物的分子机制,强调了加强对禽源和哺乳动物源AIV的分子标记监测对阻止未来可能发生的大流行具有重要意义。

不同两性复配修饰半碳化纤维对Pb^(2+)的吸附差异

以聚丙烯腈为原料制备半碳化纤维(SCF),经化学和生物两性修饰后,再以海藻酸钠进行复配修饰,得到不同的两性复配修饰SCF,通过试验考察其对Pb^(2+)的等温吸附和动力学特征,分析pH值、温度和离子强度对Pb^(2+)吸附的影响。结果表明:供试材料对Pb^(2+)的吸附等温线符合Langmuir和Freundlich模型,最大吸附量(q_(m))为495.09 mmol/kg~770.56 mmol/kg,两性和两性复配修饰后的SCF对Pb^(2+)的吸附量提高了1.8%~55.6%。pH值升高有利于各供试材料对Pb^(2+)的吸附,离子强度在0.01 mol/L~0.5 mol/L范围内,各供试材料对Pb^(2+)的吸附量呈现先增加后减小的趋势,并在0.1 mol/L时达到最大。热力学参数表明,Pb^(2+)吸附是一个自发、吸热和熵增的过程。

聚甲基丙烯酸单层保护金纳米粒子选择性检测Pb^(2+)

以聚甲基丙烯酸单层保护的金纳米粒子(GNPs)作为传感器,实现了水溶液中Pb2+的选择性循环检测.先采用柠檬酸钠还原法获得尺寸均匀的GNPs,再通过具有硫醇端基的聚甲基丙烯酸与金的强耦合作用,获得了聚甲基丙烯酸单层保护的金纳米粒子(PMAA-@-GNPs).动态光散射、紫外-可见吸收光谱及透射电子显微镜表征证实了其单层结构.在Pb2+的诱导下,PMAA-@-GNPs溶液颜色从酒红色变为紫色并可肉眼识别.透射电子显微镜结果证实,这种变化是由于Pb2+交联羧基使聚合物发生收缩,并诱导GNPs的聚集所致.对比Pb2+与Hg2+,Mg2+,Cu2+,Zn2+,Na+,Ni2+,Fe3+,Cd2+,K+和Fe2+溶液颜色的变化,证实此体系具有一定的选择性.用EDTA可夺取交联的Pb2+,使PMAA-@-GNPs的吸收峰恢复并可用于循环检测Pb2+.

Research on Pb～(2+) Tolerance of Different Buckwheat Genotypes

[Objective]The research aimed to select the buckwheat accessions with higher Pb2＋ tolerance.[Method]Using 19 buckwheat accessions as materials,the Pb2＋ tolerance were studied by means of solution culture method.The length of root and the activity of root were used to evaluate the degree of Pb2＋ tolerance.[Result]Root growth and activity of root of T352,L2081,T308 and T393 were promoted under the low concentration of Pb2＋.However,with the concentration of Pb2＋ increasing,their root growth and activity decreased,indicating that these genotypes have the higher Pb2＋ tolerance.There were great variations of Pb2＋ tolerance of buckwheat in different areas.[Conclusion]There are different Pb2＋ tolerance in buckwheat,T352,T308,T442 and T393 which were originated from Weining had much higher Pb2＋ tolerance than the others,which can be used for researching on the buckwheat breeding and the mechanism of the buckwheat Pb2＋ tolerance.

不同作物秸秆生物炭对溶液中Pb^(2+)、Cd^(2+)的吸附

为研究秸秆生物质炭的性质特征对其吸附重金属的影响,在限氧条件下将粉碎的小麦、水稻、玉米秸秆于450℃热裂解制备三种秸秆炭。研究了三种秸秆炭对溶液中Pb2+、Cd2+的吸附特性,并对其性质特征进行了测定分析。结果表明:三种秸秆炭对Pb2+、Cd2+的吸附符合准二级动力学模型,小麦、水稻、玉米三种秸秆炭对Pb2+的吸附速率分别为0.044、0.019、0.012 mg·g-1·h-1,对Cd2+的吸附速率分别为0.195、0.164、0.070 mg·g-1·h-1。三者对不同浓度下Pb2+、Cd2+的吸附符合Langmuir等温吸附模型,小麦、水稻、玉米三种秸秆炭对Pb2+的吸附容量分别为99.65、110.31、88.82 mg·g-1,对Cd2+的吸附容量分别为30.64、29.39、21.47 mg·g-1;在溶液p H 2.5~3.5时,三者对溶液中Pb2+、Cd2+的去除率急剧增加。小麦和水稻秸秆炭含有较高的碳酸盐、磷酸盐等无机矿物组分以及相对较高的阳离子交换量,对溶液中的Pb2+、Cd2+的去除可能是由于化学沉淀作用较强烈,而玉米秸秆炭的有机碳及官能团含量较高,孔隙结构较好,比表面积大,可能主要通过表面吸附及官能团的络合作用去除溶液中Pb2+、Cd2+。

不同作物原料热裂解生物质炭对溶液中Cd^(2+)和Pb^(2+)的吸附特性

选择由小麦秸秆、玉米秸秆和花生壳经350~500℃热裂解制成的生物质炭,研究生物黑炭对水溶液中Cd2+和Pb2+的吸附特性,分析了pH值、吸附时间、溶液初始质量浓度、生物质炭粒径和投加量对吸附效果的影响。结果表明:生物质炭对Cd2+和Pb2+的吸附约10 min即达平衡;3种生物质炭对Cd2+和Pb2+的等温吸附均可用Langmuir方程和Freundlich方程拟合,玉米秸秆炭对Cd2+和Pb2+的最大吸附量远大于小麦秸秆炭和花生壳炭;在生物黑炭投加量为150 mg(6 g.L-1)时,3种生物黑炭对溶液Cd2+的去除率均在90%以上,玉米秸秆炭对溶液Pb2+的去除率达90.30%,而小麦秸秆炭和花生壳炭的去除率仅为52%和47%,玉米秸秆炭有望成为处理重金属污染废水的新型吸附材料。

胡敏素对Pb^(2+)吸附的响应面优化及机理

采用Box-Behnken响应面优化实验设计对胡敏素吸附去除水中Pb^(2+)的过程进行了优化,设定吸附时间、吸附剂用量、pH值、温度和Pb^(2+)初始浓度5个影响因素,建立了吸附率与上述因素之间的二次多项式模型,确定了最优吸附条件,对吸附过程的等温模型、热力学特性及吸附机理进行了研究.研究表明吸附剂用量、pH值、温度和Pb^(2+)初始浓度为显著因素.胡敏素对Pb^(2+)吸附的最优条件为:吸附时间85min、投加量1.2g/L、pH=4.7、温度44.5℃、Pb^(2+)初始浓度202mg/L.最优条件下,实测Pb^(2+)吸附率可达92.59%.胡敏素对Pb^(2+)的吸附符合Langmuir等温线方程,最大吸附量为170.28mg/g;计算得知胡敏素吸附Pb^(2+)的热力学状态函数ΔG^0、ΔS^0和ΔH^0分别为-29.30^-24.21k J/mol、126.70J/(mol·K)和13.59k J/mol,吸附过程为吸热过程.胡敏素表面的羰基、羟基、氨基和羧基等活性基团可以和Pb^(2+)发生配位络合作用,Ca、Na和Mg等离子与Pb^(2+)发生离子交换作用.研究结果表明,胡敏素作为一种极具潜力的绿色廉价吸附剂,可用于处理含Pb^(2+)废水.

改性沸石及添加CaCl_2和MgCl_2对重金属离子Pb^(2+)吸附特性的影响

研究天然沸石和改性沸石对Pb2+吸附的性能,探讨不同因素对沸石吸附Pb2+的影响.结果表明,天然沸石经过3种不同方法改性后均可促进其对Pb2+的吸附.氢氧化钠改性沸石吸附Pb2+效果最好,其次是硝酸钾改性沸石,氯化铵改性沸石吸附Pb2+效果稍差一些.不同Pb2+初始浓度、沸石使用量、pH和温度均对天然沸石和改性沸石吸附Pb2+有影响.天然沸石和改性沸石对Pb2+的等温吸附可用Langmuir方程和Freundlich方程来拟合,其中Langmuir方程的拟合效果较好,相关系数在0.9203—0.9840之间.CaCl2和MgCl2可影响天然沸石和改性沸石对Pb2+的吸附.当CaCl2和MgCl2的浓度均为10 mmol.L-1时,天然沸石吸附Pb2+量分别比对照处理提高66.6%和54.5%.添加2—10 mmol.L-1CaCl2和MgCl2导致氯化铵改性沸石吸附Pb2+分别比对照处理提高16.4%—18.8%和16.8%—19.9%.研究结果表明,采用沸石去除废水中的Pb元素时必须考虑不同因素的影响,以达到重金属去除效率的最大化.

改性柚子皮吸附剂对模拟废水中Pb^(2+)的吸附性能

以废柚子皮为原料,经ZnCl2浸泡-加热的化学改性手段制备改性柚子皮生物吸附剂,并通过模拟试验研究该吸附剂对废水中Pb2+的去除。考察了模拟废水的pH、吸附时间、吸附剂用量和Pb2+初始浓度、温度等因素对柚子皮吸附剂去除Pb2+的影响,并研究柚子皮吸附剂对Pb2+的吸附动力学及吸附特征。结果表明,模拟废水的pH、吸附时间、吸附剂用量和Pb2+初始浓度、温度等因素对柚子皮吸附剂吸附废水中Pb2+均有显著影响。适宜的吸附条件为pH 5.3～6.5,吸附时间1.5 h,吸附剂用量10 g·L-1,Pb2+初始质量浓度100 mg·L-1,温度30℃。在该条件下,废水中Pb2+去除率在90%以上。柚子皮吸附剂对废水中Pb2+的吸附符合动力学二级反应方程,等温吸附规律可用Langmuir、Freundlich和Temkin模型进行较好的描述。

稻秸对Pb^(2+)的吸附特性

为探讨稻秸对废水中Pb2+的吸附特性,通过静态试验研究了吸附时间、离子浓度、吸附剂用量、初始pH和温度对稻秸吸附Pb2+的影响,并分析了其吸附动力学、等温吸附平衡及热力学特征.结果表明:稻秸吸附Pb2+的过程进行得很快,60 min时去除率达到85.64%,其吸附动力学过程以准二级动力学方程拟合效果最好;吸附等温线符合Langmuir和Freundlich等温吸附模型,其中以Freundlich模型为最优,与吸附强度有关的常数在2～10之间,吸附容易发生,而使用Langmuir模型拟合最大吸附量的理论值可达13.67 mg/g;随着稻秸投加量的增加,Pb2+的去除率逐渐增加,单位吸附量逐渐减小;溶液初始pH对稻秸吸附Pb2+的影响较大,pH在4～6时去除率可达92%以上;稻秸对Pb2+的吸附受温度影响较小,吸附过程具有自发性、放热性和熵增特性.

Pb^(2+)-牛血清白蛋白复合体系中蛋白质二级结构的研究

采用紫外光谱、红外光谱和圆二色谱法研究了Pb2+与牛血清白蛋白(BSA)之间的相互作用和蛋白质微观结构的变化。紫外光谱表明,Pb2+与BSA肽链上的CO存在相互作用,并使蛋白质疏水结构的微环境发生变化;红外光谱研究表明,Pb2+与BSA结合位点可能为—OH和—NH基团,利用二阶导、退卷积和谱线拟合技术对蛋白质红外谱图的酰胺Ⅰ带进行处理推测蛋白质二级结构的变化,结果表明蛋白质α螺旋和β折叠二级结构含量降低,β转角二级结构含量增加;圆二色谱(CD)也表明Pb2+与BSA的结合使蛋白质的构象发生了改变。

椰衣和椰壳生物质炭的制备及其对溶液中Pb^(2+)的吸附

以椰衣和椰壳作为原材料,在300、500和700℃条件下热解制备生物质炭,表征其物理化学性质;同时,研究所制备的生物质炭对溶液中Pb^(2+)的吸附特征与机制.结果表明:随着热解温度升高,所制备的生物质炭的含氧官能团减少,灰分、pH值、阳离子交换量、比表面积和碱性官能团的含量随之升高.热解温度升高可促进生物质炭对Pb^(2+)的吸附;Langmuir模型可较好地描述所制备的生物质炭对Pb^(2+)的等温吸附;在供试的6种生物质炭中,吸附量最高的是在700℃条件下制备的椰衣生物质炭,且优于大多数已报道的用其他材料制备的生物质炭.拟合发现,所制备的生物质炭的阳离子交换量和灰分含量是影响其吸附Pb^(2+)的重要因子,在初始Pb^(2+)质量浓度为200mg/L条件下,椰衣生物质炭对Pb^(2+)的稳定吸附量为9.83~13.91mg/g,椰壳生物质炭为9.68~25.16mg/g.这表明椰壳生物质炭吸附态Pb^(2+)比椰衣生物质炭吸附态Pb^(2+)更稳定.

谷氨酸—木质素吸附剂的制备及对Pb^(2+)的吸附性能

以碱木质素、谷氨酸钠及甲醛为原料,依据Mannich反应制备谷氨酸—木质素吸附剂(GA-L)。采用FT-IR和凯氏定氮表征其化学结构,并分析了吸附时间、吸附剂用量、pH值及反应温度对Pb2+吸附性能的影响。研究结果表明,谷氨酸已接枝到木质素上,产物氮质量分数为2.62%;GA-L在3h达到饱和状态,最佳吸附剂用量为0.2g/L;对酸性介质中的Pb2+具有良好的吸附性能,吸附容量随初始重金属离子质量浓度和温度的增加而增大;引入的胺基和羧基明显提高了木质素的络合能力,GA-L对Pb2+的吸附容量可达87.28mg/g,与未改性木质素(35.07mg/g)相比提高了148.87%。25℃时初始Pb2+质量浓度在20～200mg/L范围内,吸附规律符合Langmuir平衡模型,吸附机理以单分子层化学吸附为主。

改性柚皮纤维素对Pb^(2+)的吸附动力学研究

以柚皮为原料制备柚皮纤维素,并在一定条件下,与琥珀酸酐反应制取改性纤维素吸附剂(Cell 5和Cell 6),用于吸附水溶液中的Pb2+,研究改性柚皮纤维素对Pb2+的吸附平衡和吸附动力学特性。结果表明:Cell 5和Cell 6对Pb2+的吸附符合动力学二级反应,生物吸附作用遵循Langmuir等温吸附方程,Cell 5和Cell 6的最大吸附量分别达到142.86mg/g和181.82mg/g。

化学改性橘子皮对Pb^(2+)的吸附性能

研究了经化学改性的橘子皮吸附剂对Pb2+的吸附性能.考察了溶液pH值、吸附时间及Pb2+初始质量浓度对该吸附剂吸附性能的影响.结果表明,吸附过程可以很好地用准二级动力学方程描述,吸附等温线用Langmuir方程拟合效果优于Freundlich方程.pH4.5,30℃时最大吸附容量为146.4 mg/g.经改性的橘子皮可重复使用5次以上.