Small-molecule inhibitors of the AAA+ ATPase motor cytoplasmic dynein

The conversion of chemical energy into mechanical force by AAA+ (ATPases associated with diverse cellular activities) ATPases is integral to cellular processes, including DNA replication, protein unfolding, cargo transport and membrane fusion. The AAA+ ATPase motor cytoplasmic dynein regulates ciliary trafficking, mitotic spindle formation and organelle transport, and dissecting its precise functions has been challenging because of its rapid timescale of action and the lack of cell-permeable, chemical modulators. Here we describe the discovery of ciliobrevins, the first specific small-molecule antagonists of cytoplasmic dynein. Ciliobrevins perturb protein trafficking within the primary cilium, leading to their malformation and Hedgehog signalling blockade. Ciliobrevins also prevent spindle pole focusing, kinetochore-microtubule attachment, melanosome aggregation and peroxisome motility in cultured cells. We further demonstrate the ability of ciliobrevins to block dynein-dependent microtubule gliding and ATPase activity in vitro. Ciliobrevins therefore will be useful reagents for studying cellular processes that require this microtubule motor and may guide the development of additional AAA+ ATPase superfamily inhibitors.     

Structure and function of the AAA+ protein CbbX, a red-type Rubisco activase

Ribulose 1,5-bisphosphate carboxylase/oxygenase (Rubisco) catalyses the fixation of atmospheric CO(2) in photosynthesis, but tends to form inactive complexes with its substrate ribulose 1,5-bisphosphate (RuBP). In plants, Rubisco is reactivated by the AAA(+) (ATPases associated with various cellular activities) protein Rubisco activase (Rca), but no such protein is known for the Rubisco of red algae. Here we identify the protein CbbX as an activase of red-type Rubisco. The 3.0-? crystal structure of unassembled CbbX from Rhodobacter sphaeroides revealed an AAA(+) protein architecture. Electron microscopy and biochemical analysis showed that ATP and RuBP must bind to convert CbbX into functionally active, hexameric rings. The CbbX ATPase is strongly stimulated by RuBP and Rubisco. Mutational analysis suggests that CbbX functions by transiently pulling the carboxy-terminal peptide of the Rubisco large subunit into the hexamer pore, resulting in the release of the inhibitory RuBP. Understanding Rubisco activation may facilitate efforts to improve CO(2) uptake and biomass production by photosynthetic organisms.     

异步电机的新型非线性自抗扰控制器的研究

为提高控制系统的鲁棒性,抑制电机参数波动及负载扰动的影响,基于自抗扰控制器(ADRC)原理,提出了适用于异步电机控制系统的自抗扰控制器方案.自抗扰控制器由3部分构成:跟踪微分器、扩张状态观测器和非线性状态误差反馈控制律.自抗扰控制器不依赖于被控系统的具体数学模型并对内外扰有较强的抗扰能力,而且在整个系统工作区间内都会有良好的鲁棒性与适应性.仿真结果表明自抗扰控制器对模型的不确定性以及测量噪声的鲁棒性较好,而且它还具有较优的动态性能.     

步进电机高低压电源驱动电路设计

步进电机的驱动电路有单一电压型和单电压恒流斩波型,但这2种驱动方式都存在一定的缺陷,在应用中有一定的局限性,重点介绍了一种步进电机高低压电源切换型驱动电路的构成及工作原理,并且通过实验证明,高低压电源驱动方式在多方面性能都优于传统的单一电压型和单电压恒流斩波型驱动方式.     

异步电动机转子参数的自校正辨识方法的研究

转子参数的变化对异步电机调速系统的动静态性能有很大的影响。基于自校正方法设计了一种新的转子电阻的辨识算法。并通过仿真和实验 ,将这种算法与直接公式法进行了比较。在对自校正辨识算法进行研究时 ,主要分析了算法中参数 kp、 ki、电阻初始设定值、转速和负载转矩的变化对辨识效果的影响。讨论了负载转矩和转速对转子电阻辨识精度产生影响的原因。并且给出了该辨识算法的适用范围。实验结果证明了自校正辨识算法的有效性 ,特别是在大负载的情况下该算法可以准确地辨识出转子电阻     

Whole-cell patch-clamp measurements of spermatozoa reveal an alkaline-activated Ca2+ channel

In mammals, sperm cells become motile during ejaculation and swim up the female reproductive tract. Before fertilization and to overcome various barriers, their motility must be hyperactivated, a motion that is characterized by vigorous asymmetric tail beating. Hyperactivation requires an increase in calcium in the flagella, a process that probably involves plasmalemmal ion channels. Numerous attempts in the past two decades to understand sperm cell channels have been frustrated by the difficulty of measuring spermatozoan transmembrane ion currents. Here, by using a simple approach to patch-clamp spermatozoa and to characterize whole-spermatozoan currents, we describe a constitutively active flagellar calcium channel that is strongly potentiated by intracellular alkalinization. This current is not present in spermatozoa lacking the sperm-specific putative ion channel protein, CatSper1. This plasma membrane protein of the six transmembrane-spanning ion channel superfamily is specifically localized to the principal piece of the sperm tail and is required for sperm cell hyperactivation and male fertility. Our results identify CatSper1 as a component of the key flagellar calcium channel, and suggest that intracellular alkalinization potentiates CatSper current to increase intraflagellar calcium and induce sperm hyperactivation.     

开关磁阻电机的快速仿真非线性模型

为分析开关磁阻电机 (switched reluctancemachine,简称 SRM)性能 ,利用磁化曲线的近似模型进行电机分析 ,提出一种新的 SRM快速非线性分析模型。分析了电流和转子位置对磁链的影响 ,构建了磁链关于电流和转子位置的连续函数 ,避免了原有的分段数学模型带来的计算困难 ,利用电机的磁路参数 ,通过数值计算的方法 ,得到电流、转矩等电磁参量的解析解。此模型对已知量的要求较少 ,具有较少的磁场分析计算量和数据存储量。函数具有连续可导的性质 ,有很快的计算速度和计算精度。仿真结果证明 ,利用此模型可以迅速准确地进行性能分析 ,适用于 SRM的 CAD的设计和分析 ,为工程设计和调试提供了依据。     

支持向量机的训练算法

大量数据下支持向量机(SVM)的训练算法是SVM研究的一个重要方向和广大研究者关注的焦点。该文回顾了近几年来这一领域的研究情况。该文从分析SVM训练问题的实质和难点出发,结合目前一些主要的SVM训练方法及它们之间的联系,重点阐述当前最有代表性的一种算法——序贯最小优化(SMO)算法及其改进算法。从中可以看到,包括SMO在内的分解算法通过求解一系列规模较小的子问题逐步逼近最优解,从而避免存储整个Hessian矩阵,是解决大规模SVM训练问题的主要方法。而工作集的选择对于分解算法的收敛与否和收敛速度至关重要。     

机器和支撑结构的力矩激励

机器和支撑结构的力矩激励．要求设计大小不等．能工作在不同频段的力矩激励器．本文利用力－电类比理论并从磁学和声学方面对三种力矩激励器进行了设计．     

一种基于Kalman滤波的异步电机转速控制器

为提高异步电机转速环的动态性能,提出一种新型的有速度传感器的转速控制器设计方案。该控制器结构简单,采用简化的Kalman滤波方法,同时观测电机的转速和负载转矩,通过对测量转速的滤波处理以及负载转矩观测值的前馈控制,提高转速环的动态响应。最后,在实验系统上分别设计了基于Kalman滤波的转速控制器和传统的比例积分(PI)转速控制器。实验结果表明,与传统的PI控制器相比,这种新型的转速控制器有效减小了突加负载时的动态速降,而且转速给定突变时实现转速无超调。     

异步电机的优化设计新方法

现有的对电机优化设计方法的研究主要是采用新的数值算法或对原有数值算法进行改进 ,而没有从电机设计公式本身出发做过研究。为了使现有的优化数值算法都能不经修改就应用到电机设计实践中 ,基于新的电机尺寸设计公式 ,提出了一种新的优化设计策略 ,对自变量进行了适当选取 ,解决了传统优化设计中需要考虑的离散变量问题 ,使全局收敛的可能性大大提高。对两个算例的优化计算表明 ,该方法是一种有效的优化设计方法 ,适用于各种优化算法的研究。     

“差点没＋VP”格式的整合机制及语用原则

运用整合理论分析可知,“差点没＋VP”格式通过非真假设转指现实结果的方式,实现概念整合,并突显浮现义。“差点没＋VP”格式在言语交际中体现多个语用原则,具有丰富的语用功能。     

微机操作系统保护软件

为了维护操作系统，避免病毒和误操作的破坏，提出了采用系统维护程序以及将维护程序固化在ＥＰＲＯＭ中两种软件和方法。软件具有很强的实用性和安全性，并保持了对用户的充分透明和友好界面。     

一种基于Linux的车用实时操作系统

为了提供一个开放、自主、实用的汽车电子软件开发平台,在结合OSEK (汽车电子的开放式系统及接口)规范和Linux操作系统的基础上设计了车用实时操作系统OSEKLinux. OSEK规范定义的小型实时操作系统与Linux差别较大, OSEKLinux基于Linux通过采用实时策略、重写任务调度算法、增加OSEK适配层、为用户提供OSEK编程环境来达到兼容OSEK规范. OSEKLinux按照功能的不同被设计成两类 无文件系统基本型和带文件系统增强型. OSEKLinux的设计在PC机上基于RTLinux和Redhat 7.1平台已经得到了实现和验证.     

吸附式制冷系统运行参数动态特性

针对燃料电池汽车余热驱动的吸附式制冷循环过程吸、脱附特性,采用动态的分析方法,对吸附式制冷系统的主要部件吸附床在不同阶段（等容加热、等压解吸、等容冷却、等压吸附）的工作过程建立动态方程,同时对制冷系统的蒸发器及冷凝器建立相应的动态模型。利用数值方法对数学模型进行求解,分析吸附速率、吸附床温度、冷凝温度、蒸发温度、制冷功率等参数随时间的动态变化规律。研究结果表明：吸附速率在吸附过程进行到5min时达到峰值,吸附床温度达到350K后其升温速率开始减慢,吸附床温度降到315K后的降温速率开始减慢,冷凝温度在解吸阶段进行到8min时存在1个峰值,蒸发温度的变化趋势与制冷功率的变化趋势相反。     

轮毂电机驱动式微型电动汽车电子差速控制策略

针对轮毂电机驱动式微型电动汽车的电子差速控制,考虑滑转率和轴荷转移的影响,提出了以驱动轮转矩为控制量,以电动汽车内外侧驱动轮滑转率均衡为控制目标,并考虑汽车转弯时轴荷转移的差速控制策略,进行了差速控制实车试验.试验结果表明,所采用的控制策略合理,控制器能够较好地协调2后驱动轮转矩,实现了汽车电子差速控制.     

逆变器供电感应电机新型空间矢量PWM控制方法

讨论了电压空间矢量ＰＷＭ控制的几种不同组合方式。分析了每种组合方式下的谐波电流，电机谐波转矩和谐波损耗。给出了比较曲线和实验波形。为不同应用场合下选择不同的空间矢量ＰＷＭ控制方法提供了依据。组合方式３为在逆变器—感应电动机系统中的最优ＰＷＭ控制方式。此方法的优点是器件的开关损耗低，而且在调制系数较高时，电机电流的谐波含量少，由其引起的电机谐波损耗低、转矩脉动小。理论分析和实验结果证实了控制方法的有效性。     

直接检测无刷直流电机转子位置信号的方法

为了实现无刷直流电机的无位置传感器控制,提出了一种新颖的转子位置信号检测方法,该方法通过比较逆变器直流环中点电压和电机断开相绕组端电压的关系,直接检测到断开相绕组反电动势的过零点,再将该过零点延迟30°电角度即可获得无刷直流电机绕组换相所必须的转子位置信号。实验证明,当电机运行在低速时该检测方法可以良好地工作,因此应用此检测方法构成的无刷直流电机无位置传感器控制系统可以运行在很宽的速度范围内。文中对该检测方法的原理进行了分析,得到了检测电路的结构图并通过实验验证了该方法的正确性和可行性。     

基于VMware vSphere5虚拟机的备份系统实现

虚拟化在高校信息化建设中占据了越来越重要的地位.虚拟机已经可以在大多数应用中取代传统的物理服务器,极大地节省了成本,同时实现了简化管理、维护方便.VMware在高校虚拟机应用中占据多数,随着虚拟机数量的增加,传统的备份服务器加客户端的方式已经不能满足虚拟机备份的需求.本文主要介绍了基于VMware虚拟机整机备份系统的一种最简便的实现方式.并结合在北京大学的使用说明VDP是一套完整、高效的虚拟机备份解决方案.