基于亲核取代反应的活性硫组分检测的荧光探针研究进展

活性硫组分（reactive sulfur species,RSS）是调节细胞过程和维持机体平衡的重要物质,与人类的各种疾病密切相关．在生物体系中快速、准确检测一系列RSS生物标志物,对于疾病的早期诊断和治疗具有非常重要的作用．在众多分子水平上检测RSS的方法中,荧光探针法是最方便、有效的方法之一．由于RSS本身具有强亲核性,基于亲核取代反应设计RSS荧光探针是目前常用的构建策略．本文综述了H₂S、谷胱甘肽（GSH）、半胱氨酸（Cys）等几种针对典型RSS生物标志物检测的荧光探针,主要是基于亲核取代反应对荧光探针的设计思路、构建方法、应用等的研究进展,并讨论了不同RSS生物标志物的不同响应机制．基于目前RSS荧光探针的研究进展和挑战,对该种类的荧光探针未来的研究方向和发展机遇进行了展望．      

荧光探针法检测活性羰基化合物甲醛的研究进展

活性羰基化合物广泛存在于生物体内,参与维持人体内稳态平衡,当其水平发生变化,会导致机体发生病理变化产生疾病。甲醛(FA)作为结构最简单的活性醛基化合物,含有反应活性极高的羰基,化学性质活泼,被认为是人类的自然毒物和致癌物。设计合成用于检测生物体内甲醛的探针,对探究甲醛的生理、病理的研究以及疾病诊断和控制等方面具有重大意义。荧光探针具有实时性、灵敏度高、选择性好、生理学毒性低等优点,使得其在甲醛的检测上有很大优势。因此,发展利用荧光探针对甲醛进行检测得到了广泛的重视。文中对识别甲醛的小分子荧光探针作了概述,将探针分子识别甲醛的机理进行了归纳总结(Aza-cope重排、NHNH2和NH2与甲醛的反应及其他反应类型),对探针的设计思路、识别机理以及生物应用等方面进行了论述,并展望了测定甲醛荧光探针的设计思路和应用前景。     

基于二氰基异佛尔酮的荧光探针用于细胞中半胱氨酸的检测

半胱氨酸（Cys）在生物体系中起着不可缺少的作用,可以参与人体内的许多生理和病理过程,对氧化还原稳态和细胞活性的调节有重要作用。大量研究表明,Cys浓度异常与许多疾病的发生密不可分,因此有必要开发特异性检测Cys的荧光探针。本文以丙烯酰基为识别单元,以二氰基异佛尔酮为荧光基团,设计合成了一种荧光探针ISO-EV-AC。实验结果表明,探针ISO-EV-AC对Cys的检测展现出较高的选择性,不受其他分析物的干扰,检测限低至31 nmol/L,响应Cys的时间为5 min。细胞实验结果表明探针ISO-EV-AC可用于检测细胞中的Cys。     

高等真菌生物活性物质的研究概况

所谓生物活性物质系指非营养性的,只需很少的量即可影响生物细胞生理活动的一类物质。又称之为生理活性物质。它既包括通过本身所具有的生物活性去影响生物细胞活动的物质如酶、核酸等。也包括本身并不具有生物活性,却对生物细胞的活动具有很大作用的物质,如激素、毒素、抗生素、维生素、某些真菌多糖、某些生物碱等。本文将就高等真菌中所存在的生物活性物质及其作用予以论述、评价。人类对真菌活性成分的研究大致可分为三个阶段。     

多功能荧光探针用于次氯酸及微环境检测

次氯酸作为一种活性氧,在免疫系统中起着重要作用,但是过量的次氯酸会对生物体造成严重损伤,因此对次氯酸含量的检测十分有必要．另一方面,生物微环境的稳定是保持细胞正常增殖、分化、代谢和功能活动的重要条件,微环境成分的异常变化可使细胞发生病变．因此,极性和黏度,作为重要的微环境参数,对于其水平的监测是有意义的．在多种次氯酸和微环境检测方法中,荧光分析法由于灵敏度高、选择性好等显著优势受到广泛关注．虽然目前已经有多种探针用于次氯酸、极性或黏度的检测,但它们大多只能实现单一指标的检测．因此,开发一种用于次氯酸及微环境检测的多功能探针十分必要．通过合理的分子设计开发了一种基于香豆素-三苯胺衍生物的新型多功能荧光探针CAT．在设计策略中,将具有聚集诱导发光(AIE)效应的三苯胺衍生物作为供电基团引入D(电子供体)-π-A(电子受体)型分子中,以同时实现基于分子内电荷转移(ICT)效应的极性检测和基于AIE效应的黏度检测．实验证明,探针可以通过最大发射峰处的荧光强度变化实现对极性和黏度水平的监测．此外,选择香豆素衍生物作为次氯酸(HClO)的荧光基团,并以N,N-二甲基硫代甲酸酯作为其识别位点,成功实...     

苔藓和地衣对环境变化的响应和指示作用

隐花植物苔藓和地衣具有各类生境分布的广泛性、小范围内个体/种群/群落分布的稳定性、独特的生理特性及其对环境变化的生物敏感性,在环境变化响应与指示研究中已成为重要工具种。目前对隐花植物的监测指标包括:(1)物种生物量、种类组成及丰度指数等;(2)植株体内某元素积累量与环境含量间的相关性;(3)环境变化引起细胞代谢速率、光合速率、光合色素含量、各种酶含量及活性等的改变;(4)整合环境因子与监测种的生理生态指标间的相关性,构建监测模型。但不同物种对环境变化的响应存在差异性,选择合适的生物监测工具种及相应的监测指标,构建合理的"污染物类型-监测工具种-监测指标"的监测体系,将有利于进一步提升生物监测的可行性及可信度。     

基于BODIPY的低细胞毒性及高光稳定性的金属配合物的制备及其在线粒体定位中的应用

<正>作为细胞内最关键的细胞器之一,线粒体在许多重要的细胞过程中起到不可取代的作用。线粒体功能障碍可能导致多种疾病,包括神经退行性疾病(如帕金森病,阿尔茨海默病)、代谢型疾病(如糖尿病)、心血管疾病及癌症等~([1-5])。因此对线粒体活动进行的观测研究,对于了解线粒体的各种细胞功能以及相关病理治疗都至关重要。目前市场上有许多线粒体定位荧光探针,但实际使用时都存在各种各样的限制条件。自Rosenberg发现顺铂的抗癌特性后,人们合成了多种金属配合物     

测定ClO~-的水溶性荧光探针的合成及应用

生物体内存在的大量活性氧(ROS)等小分子物质在生命活动过程中起着抗肿瘤、抗炎、抗衰老等极为重要的作用。其中ClO~-是一类重要的活性氧,适量的ClO~-可以产生有效的抗菌作用;但生物体内ClO~-过度积累可导致组织损伤,引发多种疾病。因此,快速灵敏、原位检测生物体内ClO~-的浓度具有重要的研究意义。该论文设计并合成了以对甲氧基苯酚为识别基团的基于香豆素骨架的新型荧光探针HMAT。探针HMAT本身在500nm处有微弱的荧光信号,加入ClO~-后,探针在500 nm处的荧光信号显著增强,反应体系的荧光强度与ClO~-浓度在1. 0～9. 0μmol/L内呈现良好的线性关系(R2=0. 993 2),最低检出限为1. 3 nmol/L,在神经母瘤细胞SH-SY5Y中具有良好的荧光成像效果。     

一种亲核加成的硫醇类荧光探针的制备及检测应用

生物硫醇包括半胱氨酸(Cys)、同型半胱氨酸(Hcy)和谷胱甘肽(GSH),参与许多生理过程，对维持细胞氧化还原状态发挥重要作用.而荧光探针自身的结构单元中含有光学性能优良的荧光团，可以利用识别基团与客体物质特异性结合，改变探针体系的荧光信号，实现对待测物的特异性检测.虽然目前已经有大量生物硫醇类荧光探针相继报道，但是大部分探针响应生物硫醇速度较慢，影响探针检测效果.本研究通过萘酰亚胺类衍生物与邻羟基不饱和酮偶联引入不饱和酮结构，能够在30 s内识别GSH和Cys,极大地提高探针的有效性，希望为后续工作者提供一种新思路.     

特异性丁酰胆碱酯酶探针的研究进展

哺乳动物体内的丁酰胆碱酯酶（butyrylcholinesterase,BChE）能够将学习记忆相关的神经递质乙酰胆碱降解为胆碱和乙酸,以维持胆碱能系统的稳态。由肝脏产生的BChE经血液循环分布于全身多种组织中,具有多种药理相关活性,并且能够作为反映肝脏健康或疾病状况的生物标志物。因此,检测BChE的活性以及了解其在体内的分布和表达情况是开展相关研究基础,本综述简要概述了最近报道的用于定量检测和实时监测BChE的特异性荧光或化学发光探针。     

The AAA ATPase Cdc48/p97 and its partners transport proteins from the ER into the cytosol.

In eukaryotic cells, incorrectly folded proteins in the endoplasmic reticulum (ER) are exported into the cytosol and degraded by the proteasome. This pathway is co-opted by some viruses. For example, the US11 protein of the human cytomegalovirus targets the major histocompatibility complex class I heavy chain for cytosolic degradation. How proteins are extracted from the ER membrane is unknown. In bacteria and mitochondria, members of the AAA ATPase family are involved in extracting and degrading membrane proteins. Here we demonstrate that another member of this family, Cdc48 in yeast and p97 in mammals, is required for the export of ER proteins into the cytosol. Whereas Cdc48/p97 was previously known to function in a complex with the cofactor p47 (ref. 5) in membrane fusion, we demonstrate that its role in ER protein export requires the interacting partners Ufd1 and Npl4. The AAA ATPase interacts with substrates at the ER membrane and is needed to release them as polyubiquitinated species into the cytosol. We propose that the Cdc48/p97-Ufd1-Npl4 complex extracts proteins from the ER membrane for cytosolic degradation.     

共轭置换子群与有限群的可解性

 利用共轭置换子群的概念来研究有限群的可解性问题,获得了一个群为可解群的若干新刻画.特别,得到了:① 若M<·G,且M的极大子群均在G中共轭置换,则G可解;② 设群G无截断PSL2(7),M<·G,且|G:M|=pα,若M的2-极大子群均在G中共轭置换,则G可解.     

高通量测序揭示某石化固废填埋场污染对土壤微生物群落结构和功能的影响

石油化工行业产生大量固体废物,包含有毒有害污染物,其填埋处置可能对周边环境造成潜在危害,亟待开展石化固废填埋场对周边环境的影响研究．本文选择中国北方某石化固废填埋场作为研究对象,采用16S rDNA和宏基因组高通量测序技术揭示填埋场土壤微生物群落结构和功能特征,评估其对周边土壤微生物的影响．研究结果表明:填埋场土壤微生物群落结构较背景点存在差异,属水平上,Solirubrobacter等丰度降低;Mycobacterium、Sphingomanas、Arthrobacter和Bradyrhizobium等丰度增加;同时其微生物群落功能也区别于背景点,直系同源蛋白簇（COG）注释到高丰度的生物学功能,不仅有助于维持微生物正常的生理活动,也可帮助其适应外源污染胁迫;与背景点相比,填埋场土壤差异表达的基因功能与微生物对于污染胁迫的降解反应及毒性响应相关．填埋场构筑的防渗墙以及低渗透性介质条件能够有效地降低填埋场污染对于周边土壤微生物群落结构和功能的影响．相关性分析证实污染胁迫,特别是多环芳烃污染胁迫,是填埋场土壤微生物群落结构和功能改变的重要原因．      

干扰素的研究进展

干扰素是一类多功能细胞因子,是由哺乳动物体细胞合成与分泌的潜在的生物活性蛋白质,具有抵抗病毒感染、抑制肿瘤细胞生长与调节机体免疫功能的作用.概述了干扰素的性质、分类、生物学活性、基因结构、基因工程研究及安全性等问题.     

构树形成层细胞超微结构的周期性变化

构树(Broussonetia papyrifera)形成层细胞超微结构具有明显的季节性变化,休眠期形成层带细胞壁比较厚,具有许多小液泡,细胞核占细胞体积较大,核质稀疏,内质网为光滑型,核糖体分散在细胞质中,脂质体较多,活动期形成层带细胞层数较多,细胞壁比较薄,纺锤状原始细胞中具1—2个大液泡,而射线原始细胞具许多分散的液泡,这在双子叶植物中还未报道过,细胞质沿细胞壁分布,核膜明晰,核质浓密,内质网为粗糙型,上面附有大量的核糖体,脂质体较少,在休眠和活动期都有淀粉积累,线粒体、微管和内质网大量分布在初生纹孔场附近,而且有大量的小泡沿细胞壁分布,这有可能与细胞壁的形成有关。     

三种癌裸鼠移植瘤肝脾转移的比较研究

摘要: 目的利用人卵巢癌、胃癌、结肠癌裸鼠移植瘤动物模型观察比较肝脾转移情况。方法分别将人卵巢癌、 胃癌、结肠癌实体瘤移植到裸鼠皮下,在建立人卵巢癌、胃癌、结肠癌裸鼠实体瘤模型的基础上,观察裸鼠实体瘤生 长速度、存活时间及肝脾转移病理形态学变化。结果人卵巢癌、胃癌、结肠癌实体瘤移植到裸鼠皮下,移植成瘤 率、肝转移率皆为100% ; 卵巢癌脾转移100% ; 胃癌脾转移62. 5% ; 结肠癌脾转移75% 。人卵巢癌裸鼠实体瘤生 长速度高于胃癌、结肠癌裸鼠实体瘤,且肝脾转移快,存活时间短; 三种癌裸鼠移植瘤肝脾转移病理形态均有差异。 结论建立的人卵巢癌、胃癌、结肠癌裸鼠移植瘤肝脾转移完整地再现了人卵巢癌、胃癌、结肠癌患者肝脾转移的 临床过程,为探讨人卵巢癌、胃癌、结肠癌肝脾转移生物学机制和抗转移提供参考,三种癌裸鼠移植瘤肝脾转移癌 均有差异。     

组蛋白H3K36位点甲基转移酶识别组蛋白底物的分子机制研究进展

组蛋白H3第36位赖氨酸的甲基化修饰在染色质上含量丰富,与活跃转录以及DNA损伤修复等重要生理过程相关．H3K36位点可以被一甲基化、二甲基化和三甲基化3种形式修饰,目前已知的负责组蛋白H3K36三甲基化修饰的人源蛋白是SETD2,负责组蛋白H3K36二甲基化修饰的酶包含NSD1、NSD2和NSD3和ASH1L共4名成员．这些H3K36甲基转移酶都具有非常特异的H3K36位点选择性,因此,对调控体内H3K36甲基化修饰的水平和分布十分重要．此外,它们的表达异常与人类的多种疾病相关．因此,解析组蛋白H3K36甲基转移酶识别并修饰组蛋白底物的分子机制,对揭示这些酶参与的表观遗传调控机制及其在体内的生理功能都具有十分重要的意义．早期的研究使得人们对组蛋白H3K36甲基转移酶催化底物的机制有了较深入的认识,但是由于解析的修饰酶与底物复合物的结构较少,对这些酶特异识别组蛋白底物分子机制的认识尚有很多不足．近年来,随着冷冻电镜技术的应用,H3K36甲基转移酶与核小体底物的复合物结构相继取得了突破,极大地推进了人们对这些酶识别并催化组蛋白底物分子机制的认识．本文以这几个组蛋白H3K36甲基转移酶为主要目标,对其分子机制的最新进展进行介绍总结．      

教育大数据下基于离群检测的教学预警模型

针对在线教学过程中教学方案缺乏针对性、教学效果评估和反馈缺乏时效性的问题,在量化数据与相似度排序的基础上提出基于学习过程和学习成绩的分析算法,通过规则检测与离群检测建立了交互式教学系统中的预警模型,实现了基于学习行为分析的自动干预和主动干预。预警信息可视化结果表明,参与交互的各方均能够直观、高效地获取预警信息,对学习效果和学习成功率的提升起到了促进作用。     

A membrane protein complex mediates retro-translocation from the ER lumen into the cytosol

Elimination of misfolded proteins from the endoplasmic reticulum (ER) by retro-translocation is an important physiological adaptation to ER stress. This process requires recognition of a substrate in the ER lumen and its subsequent movement through the membrane by the cytosolic p97 ATPase. Here we identify a p97-interacting membrane protein complex in the mammalian ER that links these two events. The central component of the complex, Derlin-1, is a homologue of Der1, a yeast protein whose inactivation prevents the elimination of misfolded luminal ER proteins. Derlin-1 associates with different substrates as they move through the membrane, and inactivation of Derlin-1 in C. elegans causes ER stress. Derlin-1 interacts with US11, a virally encoded ER protein that specifically targets MHC class I heavy chains for export from the ER, as well as with VIMP, a novel membrane protein that recruits the p97 ATPase and its cofactor.