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關(guān)于蛋白質(zhì)訂書(shū)機(jī)酶實(shí)現(xiàn)高效多肽-多肽偶聯(lián)反應(yīng)
高效的 多肽 - 多肽偶聯(lián)反應(yīng)對(duì)于 制備蛋白 - 藥物綴合物、調(diào)控蛋白質(zhì)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、生物成像 、化學(xué)生物學(xué) 等 領(lǐng)域 具有重要的意義 ，并因其可基因編碼的特性 而 備受關(guān)注 。目前， 研究 報(bào)道 此類(lèi)連接方法 并不太多 見(jiàn) ，其中 分選酶（ sortase ） 或 蝶豆粘酶 -1 （ butelase 1 ） 介導(dǎo)的偶聯(lián)反應(yīng)具有較好的底物 序列特異性 ， 內(nèi)含肽 （ intein ） 介導(dǎo)的蛋白質(zhì)連接方法 可實(shí)現(xiàn) 可基因編碼的高效主鏈連接， 而 轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶 （ transglutaminase ） 則 可以 介導(dǎo) 非特異性的 側(cè)鏈異肽鍵 偶聯(lián) 。近年來(lái) ， 多肽 - 蛋白質(zhì)反應(yīng)對(duì) 的 蓬勃發(fā)展 為此類(lèi)工具 的 發(fā)展 提供了新的契機(jī) 。 已 有 諜連接酶（ SpyLigase ）和探連接酶（ SnoopLigase ） 介導(dǎo) 的多肽 - 多肽偶聯(lián)體系 見(jiàn)諸報(bào)道 ，但其效率仍 有 待提高， 而 其 細(xì) 胞內(nèi)的應(yīng)用前景仍有待探索。 最近 ， 張文彬課題組發(fā)展了 獨(dú)特的具有無(wú)序結(jié)構(gòu)的 諜訂書(shū)機(jī) 酶 （ SpyStapler ），可實(shí)現(xiàn) 諜標(biāo)簽 （ SpyTag ）和北大 標(biāo)簽 （ BDTag ）在 細(xì) 胞內(nèi)和 細(xì) 胞外的高效偶聯(lián) （圖 1 ） 。
北京大學(xué)
2021-04-11
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一種具有增強(qiáng)的抑菌效果的噬菌體裂解酶
本發(fā)明將裂解酶Bp7e氨基酸的第99位亮氨酸和102位蛋氨酸分別進(jìn)行突變?yōu)楸彼岷凸劝彼幔?jīng)原核表達(dá)技術(shù)得到了突變體蛋白并經(jīng)Western-blot對(duì)其進(jìn)行了鑒定，命名為Bp7c突變體蛋白。對(duì)Bp7e和Bp7e突變體蛋白進(jìn)行了純化及濃度測(cè)定，通過(guò)體外裂解實(shí)驗(yàn)及裂解譜檢測(cè)得知，純化的Bp7e和Bp7e突變體兩種蛋白具有廣譜的抑菌作用，對(duì)溶壁微球菌、金黃色葡萄球菌、沙門(mén)氏菌和多種血清型大腸桿菌均有裂解效果，且Bp7e突變體裂解效果整體優(yōu)于天然裂解酶Bp7e。
青島農(nóng)業(yè)大學(xué)
2021-04-13
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自然界中首例 [6+4] 環(huán)加成反應(yīng)的酶
鑒定首個(gè)高階環(huán)加成酶，拓展了環(huán)加成酶的認(rèn)知
一、項(xiàng)目分類(lèi)
重大科學(xué)前沿創(chuàng)新
二、成果簡(jiǎn)介
南京大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院梁勇教授，生命科學(xué)學(xué)院譚仁祥教授和戈惠明教授的科研團(tuán)隊(duì)，發(fā)現(xiàn)了抗幽門(mén)螺旋桿菌的潛在藥物-漢城霉素并對(duì)其生物合成途徑進(jìn)行深入研究。通過(guò)多菌株基因組序列比對(duì)，對(duì)漢城霉素類(lèi)生物合成基因簇進(jìn)行了鑒定，利用微生物學(xué)，分子生物學(xué)、底物化學(xué)衍生化、體外酶促反應(yīng)等手段從該基因簇中鑒定出一個(gè)新穎、可催化高階環(huán)加成反應(yīng)的酶。團(tuán)隊(duì)基于蛋白質(zhì)晶體數(shù)據(jù)，量子化學(xué)計(jì)算和蛋白質(zhì)定點(diǎn)突變技術(shù)，對(duì)該酶促動(dòng)力學(xué)過(guò)程進(jìn)行了深入解析，最終確定該酶通過(guò)“雙過(guò)渡態(tài)”來(lái)同時(shí)催化產(chǎn)生6+4和4+2環(huán)加成產(chǎn)物。該特殊高階環(huán)加成酶的發(fā)現(xiàn)，解答了“自然界中是否存在酶催化的高階環(huán)加成反應(yīng)”，這一持續(xù)五十余年的謎題。這類(lèi)酶的發(fā)現(xiàn)將進(jìn)一步拓展人們對(duì)周環(huán)反應(yīng)酶的認(rèn)識(shí)，啟發(fā)科學(xué)家們將來(lái)利用和改造周環(huán)反應(yīng)酶來(lái)實(shí)現(xiàn)有價(jià)值的分子轉(zhuǎn)化。
成果于2019年4月以Letter形式發(fā)表于Nature。F1000評(píng)述該研究“鑒定首個(gè)高階環(huán)加成酶，拓展了環(huán)加成酶的認(rèn)知”，諾貝獎(jiǎng)得主霍夫曼評(píng)述“這是在酶促反應(yīng)中直接觀察到的[6+4]環(huán)加成產(chǎn)物的首個(gè)例子……，該研究對(duì)酶促高階環(huán)加成研究具有深遠(yuǎn)影響”。
南京大學(xué)
2022-08-12
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基于固定化酶生產(chǎn)低分子量肝素的新工藝
低分子量肝素(LMWH)是臨床上最主要的天然抗凝劑，目前主要是通過(guò)動(dòng)物來(lái)源的肝素進(jìn)行酶降解制得。歐洲藥典要求 LMWH 的分子量為 6000~8000，質(zhì)量控制是生產(chǎn) LMWH 的重要環(huán)節(jié)。而肝素酶的活性和利用率直接影響 LMWH 生產(chǎn)成本和產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)。
本項(xiàng)目組利用融合肝素酶 I (Hep I)與甲殼素之間的親和作用，實(shí)現(xiàn)酶的循環(huán)利用，同時(shí)融合酶活性和穩(wěn)定性提高。利用綠色溶劑體系制備形態(tài)完好、尺寸均一的甲殼素微球。用固定化酶制備的 LMWH 產(chǎn)品達(dá)到歐洲藥典要求，實(shí)現(xiàn)了分子量可控，生產(chǎn)過(guò)程可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。該項(xiàng)目將對(duì) LMWH 產(chǎn)業(yè)的綠色和經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)提供技術(shù)支持。目前已發(fā)表 SCI 論文 2 篇，并與相關(guān)企業(yè)開(kāi)展了合作。
江南大學(xué)
2021-04-13
高性能角蛋白酶的高效表達(dá)與應(yīng)用研究
角蛋白酶是一種特異性蛋白酶類(lèi)，可降解結(jié)構(gòu)復(fù)雜、硬質(zhì)難溶的角蛋白，具有多種優(yōu)良的催化特性，在生物加工、綠色制藥、廢棄生物質(zhì)處理、生物制革、生態(tài)紡織、洗滌劑等實(shí)際應(yīng)用中備受關(guān)注，被認(rèn)為是有著巨大應(yīng)用潛力和市場(chǎng)前景的新一代蛋白酶類(lèi)。
本項(xiàng)目從角蛋白酶基因挖掘、高效表達(dá)、性能改造及其應(yīng)用研究等方面開(kāi)展了一系列工作。課題組目前建立了角蛋白酶資源庫(kù)，是我國(guó)擁有角蛋白酶基因資源產(chǎn)權(quán)最多和最具多樣性來(lái)源的單位；實(shí)現(xiàn)了角蛋白酶基因在大腸桿菌及枯草芽孢桿菌等外源宿主中的克隆及高效表達(dá)；在 5L 罐上發(fā)酵酶活最高可達(dá)10000 U/mL 以上，是目前文獻(xiàn)報(bào)道的重組角蛋白酶表達(dá)最高水平；項(xiàng)目已完成了 1M3 規(guī)模中試試驗(yàn)，成本降低 30%以上。在應(yīng)用方面，本項(xiàng)目成功將角蛋白酶用于生物法制備納米銀粒子 AgNPs，與傳統(tǒng)化學(xué)法相比，酶法合成的納米銀具有更好的抑菌活性。另外，項(xiàng)目組已首次開(kāi)發(fā)出無(wú)膠原活力的高特異性角蛋白酶，具有高角蛋白活力，不會(huì)對(duì)皮革膠原造成破壞，能保護(hù)膠原結(jié)構(gòu)完整性，可開(kāi)發(fā)出不傷及皮膚真皮的洗滌劑產(chǎn)品、藥品及化妝品，在生物制革領(lǐng)域也具有極大應(yīng)用價(jià)值，可緩解制革工業(yè)中的爛皮現(xiàn)象；同時(shí)本研究所開(kāi)發(fā)的角蛋白酶在活性多肽制備中也表現(xiàn)出良好的應(yīng)用前景。
江南大學(xué)
2021-04-13
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增材制造（3D 打印）技術(shù)
西安交通大學(xué)自 1993 年開(kāi)始增材制造（3D 打印）技術(shù)研究，是國(guó)內(nèi)最早開(kāi)展增材制造技術(shù)研究的單位之一。經(jīng)過(guò)二十年的發(fā)展，西安交通大學(xué)形成了多種增材制造工藝和裝備，建立了以快速制造系統(tǒng)為特色工程應(yīng)用的研究隊(duì)伍，產(chǎn)生了以盧秉恒院士為學(xué)術(shù)帶頭人的“增材制造”教育部創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)。研究團(tuán)隊(duì)依托機(jī)械制造系統(tǒng)工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（西安交通大學(xué)）開(kāi)展基礎(chǔ)研究，在高分子材料、金屬、陶瓷、復(fù)合材料、智能材料的增材制造等方面取得進(jìn)展，多項(xiàng)技術(shù)成果處于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先、國(guó)際先進(jìn)平。為推動(dòng) 3D 打印技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化，在 2000 年成立“教育部快速成形制造工程研究中心”（市場(chǎng)經(jīng)營(yíng)主體為陜西恒通智能機(jī)器有限公司），2007 年成立“快速制造國(guó)家工程研究中心”（市場(chǎng)經(jīng)營(yíng)主體為西安瑞特快速制造工程研究有限公司）。建立了一套支撐產(chǎn)品快速開(kāi)發(fā)的快速制造系統(tǒng)，研制、生產(chǎn)和銷(xiāo)售 16 個(gè)型號(hào)的激光快速成型設(shè)備、快速模具設(shè)備及三維檢測(cè)設(shè)備。同時(shí)開(kāi)展快速原型制作、快速模具制造以及逆向工程服務(wù)。產(chǎn)品在全國(guó)各院校、汽車(chē)、電器等企業(yè)銷(xiāo)售應(yīng)用十多年，客戶(hù)近萬(wàn)家。近年協(xié)助政府和企業(yè)在多個(gè)地區(qū)成功建立產(chǎn)學(xué)研結(jié)合的推廣基地、快速成形制造服務(wù)制造中心。
西安交通大學(xué)
2021-04-10
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Rubbery Rabbit -- Android平臺(tái)3D游戲
? 本項(xiàng)目是基于Android平臺(tái)的一款3D動(dòng)作類(lèi)游戲，擁有華麗的3D視覺(jué)效果，精致的劇情設(shè)計(jì)與動(dòng)畫(huà)效果等，創(chuàng)意新穎，可玩性及擴(kuò)展性都極強(qiáng)。本項(xiàng)目由學(xué)生自主開(kāi)發(fā)并且正在參加2011年全國(guó)第二屆“中科杯”軟件創(chuàng)新大賽。
北京理工大學(xué)
2021-01-12
科學(xué)院大學(xué).jpg){kind=logo}
3D?NAND?存儲(chǔ)器研發(fā)
已有樣品/n3D NAND 是革新性的半導(dǎo)體存儲(chǔ)技術(shù)，通過(guò)增加存儲(chǔ)疊層而非縮小器件二維尺寸實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)密度增長(zhǎng)，從而拓寬了存儲(chǔ)技術(shù)的發(fā)展空間，但其結(jié)構(gòu)的高度復(fù)雜性給工藝制造帶來(lái)全新的挑戰(zhàn)。經(jīng)過(guò)不懈努力，工藝團(tuán)隊(duì)攻克了高深寬比刻蝕、高選擇比刻蝕、疊層薄膜沉積、存儲(chǔ)層形成、金屬柵形成以及雙曝光金屬線等關(guān)鍵技術(shù)難點(diǎn)，為實(shí)現(xiàn)多層堆疊結(jié)構(gòu)的3D NAND 陣列打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
中國(guó)科學(xué)院大學(xué)
2021-01-12
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3D打印先心病模型技術(shù)
北京工業(yè)大學(xué)
2021-04-14
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液晶彈性體3D打印
通過(guò)材料的三維點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)的幾何構(gòu)型設(shè)計(jì)(如負(fù)泊松比結(jié)構(gòu)、細(xì)長(zhǎng)桿屈曲結(jié)構(gòu)等)，使其在變形過(guò)程中產(chǎn)生能量耗散是目前3D打印實(shí)現(xiàn)吸能結(jié)構(gòu)的主要手段。但是，目前3D打印吸能結(jié)構(gòu)的材料多為彈性材料，而粘彈性材料本身優(yōu)越的能量耗散屬性并未在三維吸能結(jié)構(gòu)中得到很好的利用。 液晶彈性體作為一種受光或熱刺激能產(chǎn)生大體積收縮的功能軟材料，目前主要用于制作軟體驅(qū)動(dòng)器或者機(jī)器人。同時(shí)，液晶彈性體展現(xiàn)了非線性大變
南方科技大學(xué)
2021-04-14