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2020年2月18日，清華大學生命學院王新泉課題組和醫學院張林琦課題組緊密合作，利用X射線衍射技術，解析了新型冠狀病毒（2019-nCoV）表面刺突糖蛋白受體結合區（receptor-binding domain, RBD）與人受體ACE2蛋白復合物的晶體結構，準確定位出新冠病毒RBD和受體ACE2的相互作用位點，闡明了新冠病毒刺突糖蛋白介導細胞侵染的結構基礎及分子機制，從而為治療性抗體藥物開發以及疫苗的設計奠定了堅實的基礎。這一重要研究成果已于北京時間2月21日凌晨在BioRxiv發表。王新泉和張林琦課題組隨即瞄準新冠病毒上RBD如何特異性結合ACE2這一關鍵科學問題，利用昆蟲細胞體系表達和純化了新冠病毒 RBD和人ACE2胞外結構域，成功生長出新冠病毒 RBD-ACE2復合物的晶體（晶體生長條件：100 mM MES, pH 6.5, 10% PEG5000mme, 12% 1-propanol），利用上海光源BL17U線站收集了分辨率為2.45埃的衍射數據，并成功解析其三維空間結構。

01.成果簡介   “相”是指物質系統中物理、化學性質完全相同，與其他部分具有明顯分界面的均勻部分。“相變”是指物質從一種相轉變為另一種相的過程。與固、液、氣三態對應，物質有固相、液相、氣相。有研究表明，相變機制也廣泛存在于生物細胞中，且在細胞生命周期的時空調控等方面發揮著重要的生物學功能。當溶液中的多價大分子與其多價配體互作時，容易產生更大的復合物，后者的溶解度一般會降低，從而從普通溶液相分離出來，形成一個復合物富集的獨立的液態相，這個轉變過程被稱為“液-液分離相變”（即，“相變”）。 蛋白質翻譯后修飾是指蛋白質翻譯完成后，發生在蛋白質的特定氨基酸殘基上的共價修飾過程，是蛋白質生物合成的步驟之一。目前，已知存在300多種翻譯后修飾，常見的有甲基化、乙酰化、磷酸化、泛素化、糖基化修飾等，與蛋白質翻譯后修飾相反的修飾過程為蛋白質去修飾，如去甲基化、去乙酰化、去磷酸化、去泛素化、去糖基化等。 本項成果是一種檢測翻譯后/復制后/轉錄后修飾的蛋白質/DNA/RNA與其修飾閱讀器間相互作用的成套試劑，由A、B、C和D四種試劑組成；（1）A由名稱為R的生物分子和名稱為X的蛋白質連接而成；（2）B含有名稱為L的生物分子；R與L相同或不同且二者間具有相互作用，R與L相互作用后發生相變；（3）C為由C單體形成的多聚體，C單體由名稱為mc的單體、名稱為甲的報告基團和名稱為YC的生物分子連接得到的分子，大于等于兩個的mc能形成多聚體；（4）D由名稱為XL的帶有修飾的蛋白質和名稱為YD的生物分子連接而成；YC與YD間具有相互作用。通過該成套試劑及基于該成套試劑創建的多價招募系統，利用相變機制實現了互作蛋白和配體在相變液滴中的高度富集，將原本較弱的互作信號強烈放大，使其易于檢測。02.應用前景 本項成果可以為檢測經翻譯后/復制后/轉錄后修飾的蛋白質/DNA/RNA與其修飾閱讀器間的相互作用提供一種全新的技術手段。該技術尤其適合高通量篩選修飾酶或去修飾酶的抑制劑或促進劑。03.知識產權 本項成果已申請1項發明專利。04. 團隊介紹 本項成果負責人為清華大學研究員、博士生導師、清華大學結構生物學高精尖創新中心成員、清華-北大生命科學聯合中心成員、中組部“青千”基金獲得者，主要從事“相變”相關領域的研究，并探索能夠廣泛應用于鑒定生物大分子互作及互作調控物篩選的新技術。研究成果發表于多個國際頂級權威期刊，申請專利多項。05.合作方式 專利許可、合作開發。06.聯系方式 zhangxinrui@tsinghua.edu.cn

實驗內容 1、磁體水平與垂直方向受力與導體運動線速度關系測量實驗； 2、磁體轉動角速度與與導體運動線速度關系測量實驗； 3、磁體兩側垂直方向受力 ( 隨速度增加，一側始終為正，另一側由負變正 ) 與導體運動線速度關系測量實驗； 4、磁體離導體表面不同高度時磁體的受力隨速度變化規律（垂直方向受力超越水平方向受力對應的速度隨磁體離運動導體表面高度的變 化規律）實驗。

基于剛性分子鉗，精心設計了醚鍵橋連的分子管。這類大環分子具有獨特的富電子空腔，能夠與有機陽離子鍵合。當客體尺寸合適時，兩個大環分子可以鍵合到一個客體上。相關實驗表明，客體對兩個大環分子的鍵合存在較強的協同效應，協同因子α最高可達580！這是目前所報道的非離子對體系中最強的。X-射線單晶衍射數據表明，相對較弱的C-H···O氫鍵是這個強協同效應的主要驅動力（下圖左）。基于此研究結果，蔣偉課題組還構建了更加復雜的組裝體（下圖右），展示了該建筑模塊在構建復雜超分子體系方面的潛力。

本發明屬于生物科學技術領域，具體的說是基于熒光共振能量轉移方法檢測Rab蛋白與其效應因子間相互作用的方法。通過天然GTP的熒光類似物mantGTP置換與Rab蛋白結合的GDP，作為熒光共振能量轉移的供體；構建Rab蛋白的效應因子與綠色熒光蛋白GFP融合表達的載體，融合蛋白經過表達純化之后作為熒光共振能量轉移的受體；可以利用熒光光譜儀基于熒光共振能量轉移的方法在體外直接檢測以mantGTP形式結合的

河海大學海洋學院王喜冬教授團隊在海盆-跨海盆尺度海氣相互作用對熱帶氣旋強度低頻變異的調制機理、鹽度障礙層變化機理及其對海氣相互作用的影響、衛星海洋遙感數據重構海洋三維溫鹽場等研究方面取得新進展。 熱帶氣旋強度尤其是迅速強化的預報是限制熱帶氣旋預報水平的一個瓶頸，是熱帶氣旋預報中面臨的最具挑戰的難題之一，課題組研究生開展了海盆-跨海盆尺度的海氣相互作用對熱帶氣旋強度低頻變異的調制機理研究。基于觀測和數值模擬試驗，發現冬季ENSO通過影響沃克環流和羅斯貝波列的傳播調制次年夏季北大西洋大氣海洋熱力和動力環境，進而影響北大西洋熱帶氣旋的數量和強度等。該研究成果強調了赤道東太平洋冬季海溫異常季節持續性效應對北大西洋熱帶氣旋活動的重要性，為提高熱帶氣旋氣候預測能力提供了新的思路（Quan等，2019）；同時，也發現在夏季風后的孟加拉灣，與ENSO相關的赤道東太平洋的海溫異常誘導了沃克環流和羅斯貝波列的變異，導致北印度洋熱帶和熱帶外的大氣和海洋狀態形成偶極子狀異常結構，繼而誘導了熱帶氣旋生成位置的南北振蕩，伴隨熱帶氣旋生成位置的變化，熱帶氣旋的強度也隨之發生顯著的變化（Fan等，2019）。 印太暖池是引起全球氣候變化最為敏感的海域之一，大量的降雨在印太暖池近表層形成強的鹽度層結，誘導障礙層的發生，從而影響海氣相互作用，深入研究印太暖池鹽度障礙層變異規律及其控制機理對提高極端天氣和氣候事件的預測水平具有重要的科學意義。課題組成員提出了控制孟加拉灣障礙層年代際變化的機制，發現PDO通過影響沃克環流的年代際變化間接地調控孟加拉灣障礙層的年代際變化，而赤道印度洋羅斯貝波和孟加拉灣沿岸開爾文波在年代際尺度上對障礙層的變異影響較小；動力學分析顯示，淡水通量引起的卷挾和平流過程主導了孟加拉灣北部海域障礙層的年代際變化，而淡水通量和海表熱通量誘導的卷挾過程主導了孟加拉灣南部海域障礙層的年代際變化（Pang等，2019）。另外，還發現孟加拉灣北部深厚的障礙層對近二十年季風后孟加拉灣熱帶強化率的變化有重要影響，顯著地促進了強化率的增加，這主要是因為近二十年熱帶氣旋軌跡向東北方向發生了偏移，孟加拉灣北部深厚的障礙層限制了熱帶氣旋誘導的海面冷卻，進而促進了熱帶氣旋的強化（Fan等，2020）。 衛星遙感可以提供高時空分辨率的海表觀測數據，特別是微波遙感即使在熱帶氣旋期間也能獲得大量的觀測數據。然而，衛星觀測資料只能提供海洋表層信息，如何有效地同化衛星遙感資料從而獲得上層海洋熱鹽結構是海洋數據同化領域中亟需解決的前沿難題。課題組根據不同海區的動力學特征，基于表面強迫準地轉理論，從動力映射角度建立了海洋表層與次表層之間的關系模型，該技術可利用實時的衛觀測海表溫度、海表鹽度和海面高度資料，快速地估計三維溫度、鹽度、密度和流速等海洋狀態（Chen等，2020）。

該研究利用兩個不同品系小鼠雜交獲得雜交小鼠，構建雜交小鼠父本與母本的Hi-C、ChIP-seq、RNA-seq等組學數據。根據雜交小鼠的多態位點和小鼠品系特異基因型把雜交小鼠組學數據分成父本來源基因組和母本來源基因組，這樣就可以在單倍型水平構建三維基因組和研究基因調控。分析表明，同源染色體具有高度相似的相互作用模式，這種相互作用模式的相似性與其等位基因的共表達水平高度相關。

【發 明 人】唐于平；段金廒；沈娟；陶偉偉 【摘要】       本發明公開了一種超高效液相色譜-質譜聯用(UPLC-PDA-MS)技術和“化學模糊識別”對中藥復雜成分配伍相互作用進行研究的方法。本發明通過大量實驗對色譜條件與質譜條件、TQ-MS和PDA檢測條件等進行了系統優化，確定了最佳的檢測方法，方法學檢測結果表明該方法具有靈敏度高，精密度和準確度高，重復性好，穩定可靠的優點法，該方法可以克服中藥復雜成分鑒