氯化镁促进溶菌酶淀粉样聚集的分子机制研究

高浓度氯化镁能够在一定的条件下促进溶菌酶发生聚集,但其具体的作用机制尚不明确.采用分子生物学实验和分子动力学模拟相结合的方法研究了鸡溶菌酶在不同浓度的MgCl2溶液中的聚集特性和结构稳定性.分子生物学实验结果表明,200 mmol/L MgCl2能够显著促进鸡溶菌酶形成二聚体和三聚体,但效果没有NaCl显著.分子动力学模拟分析显示,200 mmol/L MgCl2能够引起螺旋3和螺旋4的显著偏移,同时能够减弱溶菌酶聚集关键区域（40-110位残基）内二硫键Cys76-Cys94的结合强度;另一方面,MgCl2也能减少疏水核心内部氢键的数量,促使疏水核心的稳定性显著降低,从而促进了溶菌酶分子间的相互作用.     

盐效应对还原变性溶菌酶聚集的影响

以还原变性溶菌酶作为一种蛋白模型体系,研究了硫酸钠(Na_2SO_4)、高氯酸钠(NaClO_4)、硝酸钠(NaNO_3)、氯化钠(NaCl)4种无机盐对蛋白聚集的影响.应用浊度法研究了能引起蛋白聚集的临界盐浓度和不同盐对蛋白聚集动力学的影响.发现临界盐浓度依照SO_4~(2-)ClO_4~-NO_3~-Cl~-顺序增加,蛋白聚集速率依照SO_4~(2-)ClO_4~-NO_3~-Cl~-顺序减小,且对某种特定的盐而言,蛋白聚集的动力学参数和盐浓度呈现良好的线性关系.应用扫描电镜技术对蛋白聚集体的微观形貌进行了表征.发现4种盐都能促进蛋白形成无定型结构的聚集体.本研究对理解盐效应因素对蛋白聚集的影响有一定的借鉴意义.     

盐水液滴在砂岩表面润湿性的分子动力学模拟

采用分子动力学模拟方法研究NaCl对水滴在砂岩表面的微观润湿行为的影响。结果表明:NaCl能降低水对砂岩表面的润湿程度,强亲水的砂岩表面随NaCl质量分数的增大向弱亲水转化;水的润湿角随NaCl质量分数的增加而增大,在NaCl质量分数大于19.6%时则几乎不发生变化;粒子间的结合能垒远大于解离能垒,引起水分子聚集在Na+、Cl-周围而增强了盐水液滴的聚集能力,导致润湿角的增大;砂岩表面对水的相互作用能随着NaCl质量分数的增加而减少,但在质量分数大于19.6%时吸附能的变化不大,与润湿角的变化趋势一致。     

不同模拟体系中草酸钙晶体聚集行为的SEM研究

目的：为了了解泌尿系结石形成的机理，观察一水草酸钙（COM）晶体在纯水和NaCl溶液模拟体系中的聚集行为。方法：利用扫描电子显微镜（SEM）观察COM的生长和聚集。结果：在纯水中，COM叉生聚集，其（101）晶面受到制约，以（010）晶面外延生长；而在NaCl溶液中，COM以族合形成聚集，COM原有的晶面未受影响，因而（101）晶面生长较快。结论：NaCl溶液中COM晶体的簇合聚集接近人体结石中草酸钙晶体的聚集形态，研究COM晶体的聚集方式有助于了解泌尿系统石形成的机理，为结石症的研究提供新的思维方式。     

人和鸡溶菌酶结构保守性的对比研究

人体内的溶菌酶在第56位、第67位残基发生自发突变的情况下可以通过分子间的聚集形成淀粉样病变,产生一系列的临床症状甚至导致死亡.本研究基于STAMP结构比对算法,使用VMD软件主要从结构角度比较了人、鸡、狗、鼠四种脊椎动物溶菌酶的相似程度及亲缘关系,结果发现鸡的溶菌酶与人的溶菌酶结构最相似,亲缘关系最接近,并且人和鸡的溶菌酶的第56位和第67位两个残基位点在结构上高度保守.该发现为现在流行的以鸡溶菌酶为模型研究人溶菌酶引起的淀粉样病变的致病机制及治愈方法的可行性提供了必要的理论依据.     

溶菌酶脂质体的制备及其对生物膜的剥离作用

采用逆向蒸发法制备了稳定的溶菌酶脂质体.在不锈钢表面培养出稳定生物膜后,分别利用溶菌酶和溶菌酶脂质体对其进行剥离.运用Zeta电位仪、扫描电子显微镜(SEM)和红外光谱(FT-IR)对脂质体和生物膜进行表征.结果表明制备的脂质体平均粒径为80~100 nm,包封率为82.4%.相同浓度下溶菌酶及其脂质体对混合菌种形成的生物膜剥离效率分别达到62.4%和86.5%.溶菌酶脂质体在24h内对生物膜和水体中微生物去除率分别达到89.6%和99.6%.因此,溶菌酶脂质体能够有效控制不锈钢表面生物膜污染风险.     

水中泥沙颗粒聚集的二维数值模拟——单体凝聚模型

泥沙颗粒聚集形成絮体是高浊度水混凝处理过程中的中心问题.采用单体凝聚模型在二维空间内对泥沙絮体的生长过程进行了数值模拟,并运用分形理论对模拟絮体进行了性质分析,得到了粘附概率、粘附位置、运动路径和颗粒数量等因素的影响规律.研究结果表明,数值模拟能够成功用于水中泥沙颗粒聚集过程的研究;准确控制一些试验研究中无法考察的影响参数,是对水中泥沙颗粒聚集过程研究技术的有效补充和新的研究途径.     

偶氮类食品着色剂诱惑红与蛋溶菌酶的相互作用研究

采用荧光光谱、紫外吸收光谱和计算机模拟分子对接研究了偶氮类食品着色剂诱惑红与蛋溶菌酶的相互作用.讨论了诱惑红对蛋溶菌酶荧光的猝灭机理,属于静态猝灭.测定了诱惑红与蛋溶菌酶反应体系的结合常数和结合位点数,根据热力学参数焓变(ΔH>0)和熵变(ΔS>0)可推断诱惑红和蛋溶菌酶的相互作用力为典型的疏水作用力.在298、304、310 K温度下,两者间的结合常数分别为17897、19865、23267.     

NaCl溶液浓度及其腐蚀作用对Ⅱ型水合物颗粒黏附力影响

在天然气水合物资源开采和深水油气输运过程中,管道内的低温高压环境会导致气体水合物颗粒的生成和聚集并最终造成管道堵塞,严重影响生产效率.导致这一问题的根本原因是气体水合物颗粒间以及颗粒-表面间存在黏附力.因此,为了探明气体水合物在管道中的沉积和聚集机理,本文利用高压微机械力测量装置,对CH_4/C2H_6混合气生成的Ⅱ型水合物颗粒在不同盐度和碳钢表面腐蚀程度影响下的黏附力进行了原位测量.实验结果表明NaCl(1 wt.%–5 wt.%溶液)的存在能够降低水合物颗粒间的黏附力,根据毛细液桥理论模型估算结果,出现这一现象的可能原因是NaCl的存在降低了液桥与水合物颗粒表面的接触角.此外,经NaCl溶液腐蚀处理后,碳钢表面与水合物颗粒间的黏附力显著上升,最多可升高至无腐蚀条件下颗粒-碳钢表面间黏附力的5倍左右.     

氯化锌影响胱抑素淀粉样聚集的分子动力学研究

锌离子能够在一定的浓度下促进Aβ等淀粉样蛋白的聚集,但其对胱抑素的影响及具体的作用机制目前尚不明确.采用分子动力学模拟的方法研究了鸡胱抑素(cC)单体在500 mM ZnCl2体系中的结构变化.模拟结果显示,Zn2使cC的单体结构稳定性降低,并呈现出与cC典型淀粉样突变体I66Q相似的聚集特性.进一步的研究表明,Zn2+能够显著破坏cC内二硫键的稳定性,从而引起了AS区域的偏转和疏水核心的扩张,最终有利于cC二聚体的形成.     

游仆虫中心蛋白聚合特性的初步分析

中心蛋白是一类对微管组织中心的复制、分裂及依赖于中心蛋白的纤维收缩方面起重要作用的蛋白质．为了研究中心蛋白可能的结构变化。纯化了重组的游仆虫中心蛋白，并利用分子排阻层析研究了它在体外的聚合及盐的影响．结果表明。盐浓度对聚合有很大的影响．高盐浓度时。蛋白以纤维状的单体形式存在；无盐时蛋白以纤维状的二聚或多聚体形式存在．     

Lysozyme refolding at high concentration by dilution and size—exclusion chromatography

This study of renaturation by dilution and size exclusion chromatography (SEC) addition of urea to improve yield as well as the initial and final protein concentrations showed that although urea decreased the rate of lysozyme refolding, it could suppress protein aggregation to sustain the pathway of correct refolding at high protein concentration; and that there existed an optimum urea concentration in renaturation buffer. Under the above conditions, lysozyme was successfully refolded from initial concentration of up to 40 mg/mL by dilution and 100 mg/mL by SEC, with the yield of the former being more than 40% and that of the latter being 34.8%. Especially, under the condition of 30 min interval time, i.e. tau > 2(t(R2) - t(R1)), the efficiency was increased by 25% and the renaturation buffer could be recycled for SEC refolding in continuous operation of downstream process.     

耐盐细菌质粒的研究

本实验以1株耐盐细菌My23（耐18％NaCl）作为研究对象,采用碱裂解法对其进行质粒提取,结果表明可以提取得大小2个不同质粒;改变常规提取方法中的部分环节,如加入STE清洗菌体的培养基成分,溶菌酶的使用,以及加入碱裂解液Ⅰ后静置20min,对该耐盐菌质粒的提取有较好的作用。经SDS法将小质粒消除后的菌株与野生型菌株的耐盐功能比较,发现提取出的小质粒与耐盐无关。将大肠杆菌DH5α制备成感受态细胞,将耐盐菌的质粒进行转化,结果进一步表明耐盐性状与质粒没有关系。     

人溶菌酶的双水相萃取法分离

采用双水相体系直接从重组巴氏毕赤酵母发酵上清液中分离人溶菌酶,研究了体系中聚乙二醇(PEG)平均分子量,PEG、硫酸钠和氯化钠浓度,pH对人溶菌酶和总蛋白的分配系数、相体积比、萃取率和纯化因子的影响。结果表明:在PEG 4000、N a2SO4和N aC l质量分数分别为0.08、0.13、0.06,pH为5.6时,在室温下的双水相萃取率达96.63%,纯化因子为6.5。     

A camelid antibody fragment inhibits the formation of amyloid fibrils by human lysozyme

Amyloid diseases are characterized by an aberrant assembly of a specific protein or protein fragment into fibrils and plaques that are deposited in various organs and tissues, often with serious pathological consequences. Non-neuropathic systemic amyloidosis is associated with single point mutations in the gene coding for human lysozyme. Here we report that a single-domain fragment of a camelid antibody raised against wild-type human lysozyme inhibits the in vitro aggregation of its amyloidogenic variant, D67H. Our structural studies reveal that the epitope includes neither the site of mutation nor most residues in the region of the protein structure that is destabilized by the mutation. Instead, the binding of the antibody fragment achieves its effect by restoring the structural cooperativity characteristic of the wild-type protein. This appears to occur at least in part through the transmission of long-range conformational effects to the interface between the two structural domains of the protein. Thus, reducing the ability of an amyloidogenic protein to form partly unfolded species can be an effective method of preventing its aggregation, suggesting approaches to the rational design of therapeutic agents directed against protein deposition diseases.     

紫外诱变原生质体选育高产L-乳酸菌株的研究

以干酪乳杆菌ZZ-L为出发菌株,对其原生质体制备条件进行了优化.结果表明,用为0.4 mg/mL的溶菌酶溶液和0.7 mol/L NaCl溶液作为渗稳剂对菌龄为22 h的干酪乳杆菌ZZ-L酶解时间110 min,原生质体的形成率为89.5%,再生率为47.7%,达到最佳水平.并对原生质体进行了紫外诱变育种.通过平板和静置发酵实验,筛选得到8株突变株产量比出发菌株高的突变株,其中菌株ZZ-06的L-乳酸产量达78.6 g/L,比出发菌种提高了20.7%,突变株ZZ06经12次传代,其遗传性状稳定.     

溶菌酶标准酶活曲线测定方法的改进

天然溶菌酶活性(标准酶活)的测定是蛋白质复性研究过程中的一个关键步骤.为了增加测定数据的准确性和可比性,改进了测定标准酶活的方法.在固定其他条件的前提下,对于影响标准酶活的重要因素-温度,采用空调控制室温的方法,使其规律性由低到高变化.同时将测活液放置在与所控制室温相同的水浴环境中保持温度,测出各种温度下曲线的斜率,用直线进行拟合.对于其他没有测定的温度点,可以从拟合曲线中求出.这样,通过一组实验便可以得到任意温度下的标准酶活.     

NaCl色心晶体中的缺陷化学反应

从激光晶体中色心的热化学反应，光化学反应，可逆反应等，研究晶体中色心的形成、转化、聚合、分解及其规律．并以ＮａＣｌ晶体为例探讨其反应机理和实际应用．