分子组成的马达

现代机械长期承担着日常生活中繁重的工作 ,不过下一代机械有希望进到前所未有的场合———到人体各种细胞内去检修各类损坏。康奈尔大学的卡洛·蒙蒂玛盖诺 (ＣａｒｌｏＭｏｎｔｅｍａｇｎｏ)和他的同事已经创造出第 1台微型马达 (尺寸相当于一颗病毒 ) ,依靠生物化学所谓的三磷酸腺苷 (ＡＴＰ)运转 ,这种基质燃烧生成能量。这种马达由从细菌细胞提取的酶组成 ,利用ＡＴＰ产生旋转力矩。经过一系列化学反应 ,该小组把镍制螺旋桨 (每个螺旋桨大约只有 1英寸的千分之三十 )装到 40 0个这样马达的中心轴上。当被浸入ＡＴＰ溶液时 ,其中 5个马…     

世界上最小的马达——分子马达

世界上最小的马达在哪里?就在我们每个人的身体里,它被称为"分子马达"(molecular motor).分子马达是生物体内的一类蛋白质,就像传统的马达一样,它们"燃烧"燃料,做出特定的运动,完成特定的功能.它们是生物体内的"化学能与机械能之间的转换器".某些分子马达也有定子、转子,只不过它们的尺寸都非常小,以纳米为单位,所以被称为世界上最小的马达."生命在于运动",这对于分子马达来说最确切不过了.每个生物体内都有成千上万的分子马达,光合作用需要分子马达,细胞的分裂需要分子马达,肌肉运动也是分子马达在起作用生物体内分子马达无处不在.     

纳米马达的驱动机理研究进展

纳米马达是一种将其他形式能量转化为机械能从而产生定向运动的纳米机器。文章概要介绍了不同种类纳米马达驱动 机理的研究现状,简略分析了纳米马达在实际应用中存在的困难,并对未来的发展趋势进行初步展望。     

多物理场驱动微纳马达的运动机理及应用

多物理场驱动微纳马达是一种介于纳米和微米尺度的致动器,它能够将化学能、磁能、电能、光能、热能以及超声能转换为机械能,从而实现其在靶向药物运输、粒子离散、生物传感、仿生制造以及环境修复等领域的应用.本文评述了近年来我国微纳马达运动控制领域重要的研究进展和代表性成果,以及微纳马达在各领域的应用研究,阐述了微纳马达当前存在的关键性问题,并探讨了微纳马达未来的应用前景及发展方向和趋势,为深入开展微纳马达的科学研究和工程化应用提供一定的借鉴和参考.     

转动分子马达：ATP合成酶

生物分子马达处在生命与纳米两学科的交叉点上,注定会成为本世纪基础研究的主角之一。ATP合成酶是最精妙的生物分子马达之一,有关它的研究尽管经历了60多年,但突破性进展出现在最近十年,部分原因是单分子技术的发展,更要归功于物理学家、生化学家及计算学家等的联合交叉研究。本文回顾了ATP合成酶研究的历程,展示了主要成果,也提出了面临的问题。     

分子马达运动:生命滑动的乐章

生命在于运动,因此运动对生命而言具有至关重要的意义。肌球蛋白、动力蛋白和驱动蛋白是三种重要的分子马达,负责肌肉细胞和非肌肉细胞的运动。肌球蛋白与肌动蛋白间滑动构成肌肉收缩的基础;动力蛋白和驱动蛋白沿微管运动在细胞内物质运输,有丝分裂、减数分裂中染色体分离过程和细胞骨架动力学方面发挥重要作用。分子马达突变或缺陷可导致遗传性神经病变、严重型肌病和呼吸道慢性感染等发生。因此,分子马达运动的相关研究成果为多种疾病治疗提供新的策略。文章回顾了分子马达的研究历程、生物学作用和应用意义。     

基于分子马达运行机制的骨骼肌生物力学原理研究进展

骨骼肌是人体运动之源,一直吸引着国内外学者竞相研究,旨在揭示骨骼肌收缩机理,并且相关研究成果已经获得诺贝尔奖.本文首先阐述了骨骼肌生物力学模型研究现状,归纳出自上而下和自下而上的两种开展骨骼肌生物力学模型的研究策略;并从分子马达的多力场耦合机理与集体运行机制、骨骼肌收缩的生物电化学驱动与控制原理两大方面进行了综述,讨论了进行实验验证的解决方案,总结出基于骨骼肌收缩源头——分子马达的微观运行机制来研究骨骼肌生物力学原理的新思路.最后简要评述了目前研究中存在的不足,探讨了今后需深入研究的方向.     

分子马达单向梯跳运动的偏压涨落模型

提出了一个研究分子马达单向梯跳运动的含色噪声的偏压涨落模型 .在绝热近似下给出了几率速流的表达式 .用Monte_Carlo方法模拟了马达分子的力与速度关系和梯跳运动     

分子马达单向梯跳运动的偏压涨落模型

提出了一个研究分子马达单向梯跳运动的含色噪声的偏压涨落模型。在绝热近似下给出了几速流的表达式。用Ｍｏｎｔｅ－Ｃａｒｌｏ方法模拟了马达分子的力与速度关系和梯跳运动。     

染色体分离的分子机理

染色体分离是有丝分裂和减数分裂的关键事件, 是保证姊妹(同源)染色体正确分配到子细胞中关键的调控环节之一. 近年来, 利用酵母等真核模式生物突变体, 研究人员克隆了一些调控细胞分裂早期姊妹染色体黏着和后期黏着素酶解的关键基因, 初步阐明了染色体分离的分子调控机理. 由多亚基蛋白组成的黏着素是保证染色体正确黏着和分离的关键分子. 在细胞分裂中后期过渡时, 经过一系列的分子识别和互作导致黏着素蛋白选择性地降解, 使染色体分离. 本文在详细地讨论了参与有丝分裂染色体分离调节的关键蛋白质及其作用机制的基础上, 简单介绍了有丝分裂和减数分裂染色体分离过程中分子调节的差异, 并分析了染色体分离分子机制研究中尚待解决的关键问题.     

细胞凋亡的分子机理

细胞凋亡是一种细胞自主性死亡现象,与维持生物体正常生理功能和一些疾病的发生密切相关.最近发现,细胞凋亡的主要原因是毒物、射线等死亡信号通过死亡诱导信号复合体直接激活一组被称为caspases的蛋白酶系统.同时发现,死亡信号还可通过线粒体和一些癌基因相关蛋自如Bcl-2、P53、PML间接影响caspases的活性.最终影响凋亡的发生.     

盘基网柄菌肌球蛋白分子缺失对生长、发育的影响

将４种在盘基网柄菌肌球蛋白分子尾部不同部位缺失突变（ｉｎｔｅｒｎａｌ ｄｅｌｅｔｉｏｎ ｍｕｔａｔｉｏｎ）的重链基因ＭｙａａΔ８２４－９４１,ＭｙａａΔ９３４－１４５４,ＭｙａａΔ９３４－１１９４,ＭΔ１１５７－１４５４,用标准电转化方法导入内源肌球蛋白重链基因封闭了细胞（ｍｙｏｓｉｎ ｈｅａｖｙ ｃｈａｉｎ ｇｅｎｅ Ｔ－ｎｕｌｌ ｃｅｌｌ）中表达,以野生型肌球蛋白重链基因细胞为对照,测试比较了     

夜蛾翅膀表面疏水性能的多元耦合机理分析

利用体式显微镜、扫描电子显微镜、傅里叶红外光谱仪和接触角测量仪等测量分析仪器, 对东北地区常见的10种夜蛾翅膀表面形态、超微结构、成分和表面润湿性能进行了定性定量研究. 研究表明: 夜蛾翅膀表面覆盖有履瓦状排列的鳞片, 不同种类蛾的鳞片形态不同, 鳞片表面相间分布有近似平行的纵肋与凹槽结构, 鳞片主要由蛋白质和几丁质组成, 有鳞片和无鳞片时蛾翅膀表面的静态接触角存在很大差异, 分别为144.8°~152.9°和90.0°~115.9°. 利用Cassie模型建立了夜蛾翅膀表面润湿方程, 并进行了蛾翅膀表面疏水性能的多元耦合机理分析, 认为蛾翅膀表面的润湿性能是由其表面材料、形态和结构三个耦元共同耦合作用的结果.     

光驱动微纳马达的运动机理及其性能

微纳马达是指在外界各种能量(光、电、磁、热、化学能等)的刺激下,具有运动性能(包括转动、翻转、梭动、收缩、聚集等)且尺寸为微米或纳米级的微观器件.相对于传统的微纳颗粒而言,微纳马达的可控运行的特性使之在应对未来生物临床、环境治理、微纳器械、微纳加工等领域的实际问题时具备明显优势.光驱动微纳马达作为本领域十分重要的一种类型,由于具有运动远程可控的独特性能而备受关注.本文首先对微纳马达进行了简单的介绍,然后详细地介绍光驱动微纳马达设计的基本原则及驱动机理、光驱动马达的分类、运动特征以及潜在应用,最后对光驱动微纳马达目前面临的挑战以及未来的发展进行了评述.     

诱发子宫内膜癌的分子机理

据英国Nature，2005，438：981报道，北京大学基础医学院生物化学与分子生物学系尚永丰教授所领导的课题组，对雌激素和三氧苯胺诱发子宫内膜癌的分子机理研究取得突破性进展。     

一种银(Ⅰ)配合物反铁磁性耦合机理的分子轨道研究

采用密度泛函理论结合对称性破损方法, 研究了一种氮氧自由基Ag(Ⅰ)配合物的反铁磁性耦合机理. 通过磁性-结构相关性研究和单占据分子轨道分析表明, 氮氧自由基间存在通过Ag(Ⅰ)离子的反铁磁性超交换耦合, Ag(Ⅰ)离子在其中起到了重要的桥梁作用. 自旋集居数显示, 沿ONCNO-Ag- ONCNO链有弱的自旋离域, 同时也表明了其反铁磁性超交换耦合路径的存在. 研究还发现, Ag(Ⅰ)与氮氧自由基中氧原子的Ag—O键的确为具有明显离子特性的非典型共价键, 正是通过此键引发了氮氧自由基间的反铁磁性耦合.     

小麦线粒体肌球蛋白的纯化和特性分析

通过DE-52离子交换层析和Sephacryl S-300凝胶过滤等方法从小麦线粒体中纯化出了一种脱球蛋白,其重链分子量约为210ku,与骨骼肌肌球蛋白Ⅱ的分子量相近（205ku）,并且可以被抗人骨骼肌肌球蛋白多克隆抗体识别.小麦线粒体肌球蛋白的ATP酶活性可以被鸡骨骼肌肌动蛋白丝激活,达到202.5 nmol/min·mg.此外,其ATP酶活性还可以被Ca2+激活,却不被高浓度的Ca2+抑制.结果表明小麦线粒体肌球蛋白与骨骼肌肌球蛋白具有一些相似的生化特性.     

分子对接结合比较分子相似性指数分析用于雌激素类化合物活性预测和分子机理研究

雌激素类化合物通过干扰人和野生动物正常内分泌的功能, 对人和野生动物的健康产生严重的负面影响. 对雌激素类化合物雌激素活性的分子机理和活性预测一直受到广泛的关注. 以44个结构差异较大的化合物为研究对象, 发展了基于雌激素受体(α亚型)结构的比较分子相似性指数分析方法(COMSIA), 研究雌激素类化合物结构与活性的关系, 对雌激素化合物活性进行预测, 建立了相关性显著、预测能力强的定量模型(R² = 0.965, Q²_LOO = 0.599, R²_pred = 0.825). 并且阐明了影响化合物雌激素活性的分子结构特征, 揭示了受体结合腔中起关键作用的氨基酸残基以及这些氨基酸残基与配体化合物作用的具体方式.     

无电磁线圈的马达——超声波马达

超声波马达是1种新型马达,它和普通的电磁马达不一样,不需要电磁线圈,不是利用磁场将电能转换为机械能,而是通过超声换能器把电能转换成弹性体的机械振动。这种振动着的弹性体,按照马达的习惯叫法称为定子。通过压在定子上面的转子(或滑块)和定子表面之间的摩擦力来驱动转子转动或者使滑块移动。 超声换能器是1种电声转换器,它很容易产生各种不同的振动     

TRAIL诱导肿瘤细胞凋亡的分子机理

ＴＲＡＩＬ（ｔｕｍｏｒ ｎｅｃｒｏｓｉｓ ｆａｃｔｏｒ－ｒｅｌａｔｅｄ ａｐｏｐｔｏｓｉｓ－ｉｎｄｕｃｉｎｇ ｌｉｇａｎｄ）是 １９９５年发现的一个新的 ＴＮＦ（ｔｕｍｏｒ ｎｅｃｒｏｓｉｓ ｆａｃｔｏｒ,肿瘤坏死因子）家族成员［１］．它能特异性诱导肿瘤细胞凋亡而对正常细胞无毒性,因此具有被开发成治疗肿瘤的蛋白药物的可能性［２～４］．本文将评述ＴＲＡＩＬ诱导肿瘤细胞凋亡的信号传导机理并讨论这一领域在将来应解决的一些问题．１ＴＲＡＩＬ及其受体 通过从ＥＳＴ数据库中搜寻与ＴＮＦ同源的蛋白,Ｗｉｌｅｙ等人［１…