一、日本开展酶功能变换技术的研究(论文文献综述)
马道之[1](2021)在《微生物控制高硫煤矸石产酸污染机理研究》文中进行了进一步梳理富硫煤矸石中伴生的黄铁矿等含硫矿物,易被铁硫氧化微生物催化氧化并产生的矿山酸性废水(AMD),对周边的土壤及水生生态系统产生严重污染和危害。如何控制矿山酸性废水的产生,并消除其对生态环境的破坏是当今世界极为关注的问题。硫酸盐还原菌(SRB)由于其具有产碱耗酸,还原硫酸盐从而固化重金属的能力,已被证明是一种极有前景控制矿山酸性废水的方法。论文开展了基于硫酸盐还原菌的富硫煤矸石产酸控制研究,探究了培养基成分对煤矸石中重金属固化效果和微生物种群结构的影响,分析了微生物作用下的重金属离子固化机理,建立了硫酸盐还原菌修复体系,通过瓶实验和动态柱实验进一步验证了硫酸盐还原菌修复体系应用于酸性煤矸石污染控制的可行性、有效性及稳定性,力图为酸性煤矸石堆场污染治理提供一定的理论指导与工程化技术手段。本研究主要研究成果如下:(1)乳酸钠,K2HPO4,Ca(HCO3)2均有利于SRB对重金属的固化,而抗坏血酸和MgSO4效果并不显着。在高K2HPO4浓度(2 g/L)的KP4组中获得最佳修复效果:Fe(99.09%),Mn(89.25%),Al(100%),Co(100%),Ni(100%),Zn(100%)和 SO42-(82.65%)被有效固化。K2HPO4的添加量与Mn固化之间呈明显正相关关系。Ca(HCO3)2的投加,不仅有助于重金属离子固化,并且能够为SRB的代谢创造适宜的环境。(2)微生物矿化产物的主要矿物相为FeS和CaCO3,修复后,煤矸石表面72.78%的Fe以还原态的FeS和蓝铁矿(Fe3(PO4)2·8H20)的形式存在,其余则以水铁矿或者磷酸铁的形式存在。在重金属胁迫下,SRB细胞的形态粗糙、皱褶,紧密附着在纳米级生物矿化颗粒的聚合物上。ATR-FTIR光谱显示,SRB细胞表面的羟基、氨基、羧基、烷基等官能团参与了与重金属离子的络合。(3)高通量分析结果显示Desulfovibrio和Desulfosporosinus为修复体系内主要硫酸盐还原功能菌属。乳酸钠的添加能够提升Desulfovibrio的丰度;K2HPO4作为部分微生物所需磷源,其加入能够有效增加微生物群落多样性;适当Ca(HCO3)2的添加不仅有助于提高SRB的丰度,同时也可避免产甲烷菌与SRB菌的竞争。(4)采集的煤矸石样品净产酸潜力(NAPP)能达到39.70kg H2SO4 t-1,净产酸pH(NAGpH)低至2.24,具有较强产酸潜力。增强本土微生物活性的生物刺激与外接微生物的生物强化均能将煤矸石浸出液pH提升至中性,并固化Al,Cd,Co,Cu,Ni和Zn等金属离子,对于Fe和Mn,固化率同样能够达到89%和69.03%以上。高通量分析结果显示,生物刺激所得微生物种群结构稳定性要远低于生物强化,浸出毒性分析表明,修复后煤矸石重金属稳定性增强。(5)动态柱修复试验表明,28天时间内便能成功建立硫酸盐还原菌修复体系,与空白组CK相比,修复组CR柱体底端渗滤液pH从1.57提升至6.71,并取得了Al(100%),Cd(100%),Co(100%),Cu(100%),Fe(90.97%),Mn(64.07%),Ni(100%)和Zn(100%)的去除率,成功实现了对产酸煤矸石污染的有效控制。
徐丹丹[2](2021)在《酶功能化活性微纳米载体的制备及其生物医学应用研究》文中指出酶在温和的生理条件下表现出极高的生物化学催化活性,在代谢途径、消化系统或信号转导和细胞调节过程中起着至关重要的作用。但是酶的结构不稳定性使其催化性能很容易因外界环境的影响而下降。近年来,基于多功能微纳米载体的开发,通过微纳米材料的表面修饰实现酶的固定化,为保持或者提高酶的催化活性提供了新的方法。将多功能微纳米载体与酶有机结合,不仅可以发挥微纳米载体材料的尺寸优势和功能性优势,还能开发和充分利用生物酶的相关功能,赋予微纳米载体全新的生物医用功能。本文将酶作为辅助生物蛋白模块,利用设计合成的多功能微纳米载体对其进行固定,将酶的特异性催化功能与多功能微纳米载体的生物医用功能相结合,构建了三种酶功能化的活性微纳米载体,并研究了酶的存在对多功能微纳米载体的生物医用性能的贡献。首先,利用葡萄糖氧化酶(GOx)在生理代谢过程中的催化调节作用,制备了GOx功能化的包封典型疏水性光敏剂酞菁锌的沸石咪唑框架-8(ZnPc@ZIF-8@GOx)。以ZIF-8的微孔结构作为分子笼,分离ZnPc并使其在水溶液中保持单分散状态,解决了疏水性光敏剂在水溶液中因自聚集而导致光动力效果快速淬灭的问题。包封ZnPc的纳米载体在水溶液中经红光(650 nm)照射,能够产生细胞毒性的单重态氧分子(单线态氧,1O2)。纳米载体被癌细胞内吞后,在光照下发出红色荧光并表现出优异的光动力活性,可用于体外癌症治疗。结合GOx催化分解葡萄糖调控生理代谢的作用,所开发的活性ZnPc@ZIF-8@GOx纳米载体实现了体外饥饿治疗(Starvation Therapy,ST)和光动力治疗(Photodynamic Therapy,PDT)的协同抗癌效果。此外,利用脲酶作为催化驱动引擎,基于中空二氧化硅微球,构建了一种酶驱动微米马达载体。磁性纳米粒子通过其表面的羧基官能团与微球表面的氨基官能团之间形成的共价键将磁性纳米粒子固定在空心球表面。然后,带氨基的光敏剂5、10、15、20-四(4-氨基苯基)卟啉(TAPP)分子也通过同样的方法连接到磁性纳米粒子上。由于空心微球本征的不对称性,微米马达载体可以在酶催化尿素分解产生的离子扩散电泳作用下进行自主运动。通过数值模拟,阐明了微米马达载体的运动机理,确定了马达载体的运动方向。该马达载体可以作为一种可移动的高效光敏剂平台,通过自驱动运动提高了光敏剂对基态氧分子(三线态氧,3O2)的可获得性,扩大了1O2的扩散范围,从而显着提高PDT抗菌效果,克服了PDT因光敏剂周围可利用的3O2有限和PDT过程中所产生1O2的扩散范围极短而导致治疗效果受限的问题。同样利用脲酶作为微纳米载体的催化驱动引擎,开发了集成多种治疗和潜在的诊断功能于一身的脲酶驱动的液态金属(LM)纳米马达载体。以聚多巴胺包覆的LM纳米微滴为纳米马达载体的基体,在基体的外表面进行三水合头孢克肟(CF)抗生素负载和脲酶功能化。前者是抗菌治疗的模型药物,后者是推动纳米马达载体在尿素溶液中自主运动的发动机。载药纳米马达载体可以集体沿着尿素的浓度梯度进行正趋化性运动,并在均匀的尿素溶液中通过扩散增强促进药物递送。此外,LM纳米马达载体在近红外光触发下所获得的变形体表现出高效的光热转换效率,可用于协同光热抗菌治疗。同时,LM本征的超声(US)和光声(PA)性质使LM纳米马达载体可以进行双模态(超声和光声)成像。通过两种成像模式配合使用,在微流体容器模型中实现了对马达载体的运动进行追踪和监控,同时也对雌性小鼠膀胱内的马达载体进行了动态成像。所开发的纳米马达载体为设计构建通过催化分解生物原位可获得的燃料进行自驱动,并具有多种治疗和潜在诊疗功能的微纳米马达载体提供了新的思路。本文探索了生物酶参与构建生物医用微纳米载体的材料结构设计与合成制备方法,研究了生物酶生物催化特性为微纳米载体提供运动的自驱动力以及生理代谢调控功能,拓展了微纳米载体的生物医学功能,为生物医用微纳米载体的设计和开发提供了新的启示。
朱颜霞[3](2021)在《节旋藻固定烟气CO2的细胞控碳传输和应激抗逆机制研究》文中指出利用节旋藻固定煤化工烟气中超高浓度CO2对于国家发展低碳经济实现碳中和具有重要意义。但是节旋藻对煤化工烟气中99.99%CO2的细胞响应转化机制尚不明晰,微藻细胞对99.99%CO2跨膜运输的传质方式尚未揭示,耐受烟气微量杂质苯酚且保持较高酶活的突变藻株仍然缺乏。本文剖析了煤化工烟气条件下节旋藻细胞内碳酸氢根主动转运和CO2扩散利用的竞争反应机制,通过构建CO2运载剂,核诱变筛选耐受苯酚的正向突变株,调控细胞应激抗逆机制等,显着促进了节旋藻固碳速率。利用转录组学揭示了节旋藻在99.99%CO2条件下的细胞控碳运输模式,碳酸氢根离子的主动转运关键蛋白(BCT1)表达量上调了50%,Na+/H+逆向转运蛋白(Nha S3)表达量上调了34%以维持细胞膜两侧的钠离子梯度,然而CO2分子扩散利用的蛋白复合体(NDH-1)表达量下调了34%。说明藻细胞在煤化工烟气条件下对碳酸氢根离子的主动转运增强以及亲和力提高,但是对CO2分子扩散利用有所限制。此控碳运输模式造成羧酶体活性位点处的碳局部缺乏,在核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶的催化作用下生成氧化副产物磷酸乙醇酸(一种光合抑制剂)。故节旋藻细胞中光呼吸途径整体表达量上调(例如关键酶Ggt上调了82%)用于分解磷酸乙醇酸。藻细胞光反应中最大光能转化效率和实际量子产率分别提高了19.1%和12.0%以提供更多能量。细胞膜结构中脂多糖的合成酶表达量上调,以降低细胞膜的渗透性削弱CO2向细胞内的自由扩散,抵抗细胞外99.99%CO2的逆境压力,同时增加细胞膜的负电荷有助于胞膜结构稳定。设计合成沸石咪唑有机骨架ZIF-8作为藻液中的CO2运载剂,使CO2在藻液中扩散传质以及向碳酸氢根转化得到有效加强。沸石咪唑有机骨架中锌作为不饱和金属活性位点能够吸附CO2分子促进转化为碳酸氢根离子,颗粒尺寸为719 nm的CO2运载剂内孔比表面积为351.8 m2/g,使藻液中碳酸氢根离子浓度提高了72.9%达到133.6 mmo/L。故藻液中无机碳水平提高促进了藻细胞类囊体的表达,使细胞横截面内的类囊体占比增加了1.3倍达到78.3%,为细胞光合作用提供了更多场所;叶绿素a浓度增加了1.1倍,光反应相对电子传递速率增加了9.4%以显着增强光合能力,节旋藻平均固碳速率提高了64.0%达到1.07g/L/d。为了使CO2运载剂在收获生物质时容易分离并实现重复利用,故采用具有磁性的铁基有机骨架MIL-100(Fe)作为改进CO2运载剂,由此痕量浸出的铁离子能够促进捕光色素叶绿素a合成,使节旋藻平均固碳速率提高到1.12 g/L/d。为了提高节旋藻细胞对煤化工烟气中有机杂质苯酚的耐受能力,通过核辐照诱变及定向选育得到耐受苯酚能力强、固碳速率快的高效突变株。该突变株苯酚羟化酶活性比野生藻株提高了25.4%,说明突变株的苯酚降解能力大幅增强;同时突变株内邻苯二酚-1,2-双加氧酶的活性增强了39.5%,而邻苯二酚-2,3-双加氧酶的活性降低了23.8%,说明突变株倾向于通过β-酮己二酸路径降解苯酚,最终使苯酚降解效率提高了34.7%。突变藻株中超氧化物歧化酶和过氧化氢酶的活性分别提高了6.1%和39.7%,能够快速消除细胞内苯酚引起的氧化损伤,保持光合片层活性使最大量子产率维持在较高水平。当苯酚浓度为4.2 mg/L时,节旋藻突变株的平均固碳速率比野生藻株提高了22.4%达到0.72 g/L/d;而当苯酚浓度为84 mg/L时,野生藻株几乎丧失了生长固碳能力,突变株固碳速率仍能达到0.51 g/L/d。探究了不同浓度CO2对苯酚降解及细胞代谢的影响机制,三维荧光光谱分析表明:高浓度CO2能够促进节旋藻分泌更多的胞外聚合物。在99.99%CO2条件下节旋藻胞外聚合物中的腐殖酸含量比1%CO2条件下增加了30.8%,其富含羟基、醌基、羧基等多种活性基团,能够有效吸附苯酚限制其向藻细胞内部扩散以营造更适生长环境。同时测得胞外聚合物中的苯酚羟化酶活性增强了112.7%,使得更少苯酚进入藻细胞内从而减轻了氧化应激反应。当苯酚浓度为42 mg/L时,在99.99%CO2条件下节旋藻平均固碳速率比1%CO2条件下提高了35.1%达到0.66 g/L/d。
李恒超[4](2021)在《基于DNA银簇的牛奶中氯霉素检测方法研究》文中研究说明长期食用含有抗生素残留的食物可能会导致人类患诸多疾病,如心血管衰竭、肠炎胃炎、肝肾功能损伤、过敏反应等。氯霉素(CAP)是目前最常见的残留抗生素之一,近几年的报道显示,CAP在动物源性食品中的检出率很高,因此需要发展快速高灵敏的检测方法增强对CAP的残留监测。以DNA为模板的银纳米簇(DNA-AgNCs)具有合成简便、波长可调、制备成本低等优点,基于DNA-AgNCs构建的各类传感器,具有多色检测、灵活信号输出等特点,近些年受到研究者的广泛关注,并应用于化学分析、环境检测、食品安全、疾病诊断、医学治疗等领域。本论文以CAP为检测对象,基于CAP适配体设计识别探针,使用DNA-AgNCs作为探针的信号输出方式,设计了三种CAP荧光检测方案,内容如下:(1)构建了基于CAP适配体自模板的“on-off”荧光检测方法。基于C-Ag-C介导CAP适配体形成发卡结构原理,以该发卡为模板开展DNA-AgNCs合成条件研究,优化了硝酸银与DNA浓度比、缓冲液类型、p H、反应时间等合成条件,得到量子产率为16.36%的DNA-AgNCs;进而基于CAP对该DNA-AgNCs的猝灭响应,建立了检测CAP的荧光方法,此方法设计简单,可在常温下实现对CAP的快速检测,在0.5-20 nmol/L的CAP浓度范围内,荧光强度和CAP浓度之间有着良好的线性关系,得到的线性方程为Y=0.02867X+0.15709,R2=0.997,最低检出限为0.052 nmol/L。(2)借助足点介导的链置换反应技术,建立了基于DNA三通结的“off-on”CAP检测方法。开展三通结探针设计研究,包括适配体互补数、三通结碱基臂长、AgNCs模板序列等,使用三通结探针合成了具有良好荧光量子产率(17.54%)的DNA-AgNCs,并对其进行了TEM表征;开展缓冲液类型、p H、反应时间等实验条件优化,建立了CAP的“off-on”荧光检测方法,在1-10 nmol/L的浓度范围内,荧光强度和CAP浓度之间有着良好的线性关系,得到的线性方程为Y=0.0484X+0.8523,R2=0.9981,最低检出限为0.89 nmol/L。(3)发展了基于dimer银簇及DNA三通结的双信号比率检测方法。首先通过一系列的合成筛选得到了具有红色和黄色荧光发射的DNA-AgNCs,对其进行了TEM表征,其次通过电泳及荧光实验优化了三通结探针的碱基连接数量,进而优化了温度、银簇合成参数、硝酸银、硼氢化钠和DNA的浓度比、缓冲液类型、p H等反应条件,建立了比率型CAP荧光检测方法,在0.01-0.5 nmol/L的浓度范围内,荧光强度和CAP浓度之间有着良好的线性关系,得到的线性方程为Y=1.0543X+0.0867,R2=0.9887,最低检出限为9.8 pmol/L。
吴小涛[5](2021)在《硫酸乙酰肝素类似物调控肿瘤外泌体形成及功能的研究》文中指出目前,恶性肿瘤是困扰整个人类的一大难题,其本身具有强烈的侵袭性和转移性,而外泌体作为细胞间通讯的重要媒介,一开始被认为是细胞代谢废物,后来研究发现在肿瘤发展的这一进程中,外泌体的影响日渐凸显。越来越多的研究表明,在未来外泌体或将成为癌症治疗的一个靶点,在肿瘤难题的攻克中或将发挥重要的作用。硫酸乙酰肝素(HS)作为线性多糖的一种,分布在细胞膜和细胞外基质中,在生理病理过程中都扮演着重要的角色,尤其在肿瘤的发生和发展过程当中发挥了重要的作用。研究表明HS在外泌体的生物合成和分泌过程中发挥着重要的作用,但其结构和功能的关系尚未明晰。因此本研究旨在合成结构确定的HS类似物,研究不同硫酸化位点和不同分子量大小的HS类似物对肿瘤细胞合成外泌体的大小、数量、组成的影响。并进一步探讨HS类似物介导肿瘤细胞产生的外泌体对肿瘤细胞生物学功能的影响,从而为肿瘤微环境的调控及肿瘤干预研究提供科学依据和新策略。主要研究内容如下:(1)硫酸乙酰肝素类似物的制备和表征。从肝素出发,通过化学衍生法进行去硫酸化改造,制备得到6-O-去硫酸化肝素,主要采用的去硫酸化试剂是N,O-三甲基三氟乙酰胺(BTSA)。通过FT-IR、1H-NMR、13C-NMR的方法进行产物的结构表征,通过GPC-MALLS的方法来确定样品的分子量。同时,使用Zeta电位仪测定了样品的Zeta电位;使用元素分析仪对样品的元素含量进行测定,在进行一系列表征后,证实成功制备了6-O-DeSH。(2)硫酸乙酰肝素类似物对肿瘤外泌体生成的影响。通过在小鼠黑色素瘤细胞中加入HS类似物刺激获得外泌体,得到不同结构的HS诱导产生的外泌体,采用的外泌体提取方法有差速离心法,试剂盒提取法以及超滤离心法。在外泌体的表征方面,通过透射电镜(TEM)观察外泌体的形态,通过纳米粒子追踪技术(NTA)以及动态光散射(DLS)的方法测定了外泌体粒径的大小,通过蛋白免疫印迹法(Western blot)进行外泌体标记性蛋白的检测(CD63、TSG101),确定成功提取出了外泌体。分别采用了NTA法、BCA法、Western blot法来探讨不同的HS类似物对外泌体生成的粒径大小、外泌体数量及组成的影响。结果表明,HS类似物的分子量变化、硫酸化位点变化对外泌体的分泌和组成产生的影响较为显着,但是对粒径的大小并未产生明显的影响。(3)硫酸乙酰肝素类似物对肿瘤外泌体功能的影响。通过细胞毒性实验、细胞划痕实验、Transwell的迁移和侵袭实验来探讨不同的HS类似物对肿瘤细胞增殖迁移和侵袭的影响。结果表明,不同分子量的HS类似物对外泌体功能的影响并不显着,但在不同硫酸化位点修饰的HS类似物中,肝素组的外泌体对肿瘤细胞的增殖迁移以及侵袭功能有显着的抑制作用,在6-O硫酸化基团去除后,抑制功能明显减弱,说明硫酸化位点对其功能的影响作用显着。在迁移、侵袭功能的研究方面,也发现了和增殖实验中类似的实验结果。为了初步探讨不同HS类似物对功能的影响机制,通过Western blot法测定外泌体中乙酰肝素酶的表达,通过ELISA法来测定外泌体细胞因子的表达,结果表明肝素刺激的肿瘤细胞所分泌的外泌体的乙酰肝素酶含量明显降低。与此同时,细胞因子的检测发现,肝素和低分子量肝素组别的IL-6细胞因子的表达较低,而在IL-10以及TGF-β的细胞因子表达上呈现出较高的表达。6-O位置的硫酸根去除后,IL-10以及TGF-β的细胞因子无显着变化,IL-6表达较高。表明该位点的硫酸化对外泌体细胞因子的表达起到关键的介导作用。综上所述,本研究通过不同结构的HS类似物,探讨了它们对肿瘤外泌体生成及其功能的影响。结果表明,HS类似物分子量变化对外泌体生成及功能的影响显着,同时,HS类似物中的6-O硫酸根基团在这一过程中发挥着重要的作用,一旦缺失,相应的功能显着减弱,其可能的机制在于不同结构HS类似物通过调控肿瘤外泌体负载相关蛋白的表达而影响肿瘤外泌体的生物学功能。
金秋阳[6](2021)在《Galectin-4与K-Ras结合影响其下游通路激活参与非小细胞肺癌转移的调控机制研究》文中提出研究背景与目的非小细胞肺癌(NSCLC)是世界上最恶性的疾病之一,也是癌症相关死亡的主要原因。由于NSCLC患者生存期较短且治疗风险较大,目前可供选择的治疗方法较少,于是研究NSCLC的发病机制,寻找NSCLC新的生物标志物对于治疗NSCLC具有重要意义。对NSCLC患者进行基因图谱分析得知,表皮生长因子(EGFR)和K-Ras为常见的致癌因子,且两者的表达与NSCLC细胞的转移密切相关。Galectin-4(Gal-4)是串联重复型半乳糖凝集素,在多种肿瘤中被上调,调节肿瘤的增殖、凋亡、侵袭转移等行为。我们课题组前期工作首次发现gal-4在NSCLC中发挥相反的调节作用:在A549和H460细胞中表现为抑制它们的侵袭迁移,而在H1299和Calu-1细胞中表现为促进侵袭迁移,这种作用可能与Ras蛋白相关,但具体机制不明。本论文旨在针对NSCLC中最常见的致癌因子K-Ras,研究gal-4与K-Ras及其下游信号通路之间的相互作用,深入探讨与NSCLC侵袭迁移相关的分子调控机制,研究gal-4参与调控NSCLC转移中的作用及其机制,为将gal-4作为非小细胞肺癌治疗的生物标志物及治疗策略,提供初步的实验基础和理论依据。实验方法和结果实验方法:1.检测细胞内gal-4对于K-Ras生物学活性的调节作用文章采用四种NSCLC细胞(A549,H460,H1299,Calu-1)为研究对象,首先提取其RNA采用PCR-限制性片段长度多态性分析(RFLP)分析四种NSCLC细胞的K-Ras基因型;随后采用转染siRNA或过表达质粒的方法分别降低或升高gal-4在四种细胞内的表达,并采用Western blot实验分别检测K-Ras以及gal-4的表达水平。接下来为观察gal-4对于K-Ras细胞膜定位的作用,采用转染siRNA的方法沉默gal-4,分别提取胞膜和胞浆蛋白,采用Western blot实验以及免疫荧光实验共同确定胞膜和胞浆中K-Ras的表达水平。随后,采用免疫荧光实验检测K-Ras与gal-4在四种NSCLC细胞中的表达分布,采用免疫共沉淀实验检测gal-4与K-Ras形成复合体的情况。为进一步研究gal-4对于K-Ras的调节作用,使用siRNA技术和EGFR的激活剂EGF,采用Western blot实验检测K-Ras,gal-4,EGFR,p-EGFR的表达情况。2.Gal-4对NSCLC侵袭迁移的相反调节机制与K-Ras/c-raf/MEK/ERK信号通路相关性研究文章采用计算机模拟辅助建模以及过表达gal-4后免疫共沉淀实验检测gal-4对于K-Ras/c-raf复合体的作用;siRNA沉默gal-4后,采用Western blot实验检测c-raf,MEK1/2,p-MEK1/2,ERK,p-ERK 的表达;引入MEK1/2 抑制剂 Pimasertib,使用划痕实验和Transwell实验探究其对于四种NSCLC细胞的迁移和侵袭的作用;采用Western blot实验检测这种调控作用对于上皮间质转化(EMT)标志物及相关分子表达水平的影响;MEK1/2抑制剂Pimasertib作用于gal-4干扰后的NSCLC细胞,采用划痕实验和Transwell实验,进一步检测MEK1/2在gal-4调控不同细胞侵袭迁移能力中发挥的作用。3.Gal-4对NSCLC侵袭迁移的相反调节作用与K-Ras/JNK/c-Jun通路的表达与激活相关性研究在四种NSCLC细胞中干扰gal-4后,通过Western blot实验检测gal-4对于JNK和c-Jun的表达与磷酸化激活的作用;随后,通过免疫荧光实验检测gal-4对p-c-Jun入核的影响;为了探究此通路与侵袭迁移的作用,引入JNK抑制剂SP600125,通过划痕实验和transwell实验验证JNK在四种NSCLC细胞侵袭迁移中的作用,通过Western blot实验检测加入JNK抑制剂SP600125后EMT相关分子的表达变化;最后通过在gal-4干扰后的NSCLC细胞中加入JNK抑制剂SP600125,通过划痕实验和transwell实验进一步检测JNK通路在gal-4调控不同NSCLC细胞的相反侵袭迁移能力中发挥的作用。4.检测gal-4对H460和Calu-1细胞在裸鼠体内肺转移的影响体内实验选取了具有代表性的高表达gal-4的突变型K-Ras细胞H460与低表达gal-4的野生型K-Ras细胞Calu-1细胞观察细胞内gal-4对两种细胞在裸鼠体内肺转移的影响。体内实验中,预先在体外干扰H460以及Calu-1细胞中gal-4的表达,经裸鼠尾静脉注射已干扰处理或未经处理的H460细胞和Calu-1细胞,随机分组且每种细胞设置si-gal-4组和对照组。每三天称量裸鼠体重并观察其生长状态,待裸鼠肺部转移明显,剖取裸鼠肺组织,于体式显微镜下观察其肺部肿瘤转移灶点。之后取相同重量的对照组肺组织进行PCR-RFLP实验,分析两种细胞的基因型;将不同组的裸鼠肺组织制成冷冻切片,进行H&E染色实验及免疫荧光实验,分析肺部瘤组织及黏附分子的表达情况。结果:1.Gal-4抑制A549和H460细胞中K-Ras表达与细胞膜聚集;促进H1299和Calu-1细胞中K-Ras表达与细胞膜聚集。PCR-RFLP实验结果显示,A549和H460细胞为突变型K-Ras,而在H1299和Calu-1细胞表现为野生型K-Ras;Western blot结果显示,在四种细胞中转染siRNA后能降低gal-4的表达,而转染质粒后可以升高ga1-4的表达;在转染siRNA干扰gal-4后,A549和H460细胞中K-Ras的表达上升,而H1299和Calu-1细胞中K-Ras的表达下降;随后,为了探究gal-4对于K-Ras表达是否为直接调节,选择K-Ras重要上游激活因子EGFR,加入siRNA和EGFR的激活剂EGF后Western blot实验结果显示,干扰gal-4后四种NSCLC细胞中EGFR的表达水平变化不明显,而促进A549和H460细胞中EGFR的激活,抑制H1299和Calu-1细胞中EGFR的激活,但在激活EGFR后,四种细胞的K-Ras表达无明显变化,说明gal-4对K-Ras表达的调节作用与EGFR无关;接下来,免疫荧光实验以及胞膜胞质蛋白的Western blot实验结果表明:沉默gal-4后,K-Ras的表达在A549和H460细胞的细胞膜上增多,在这两种细胞的胞质中下降;而在H1299和Calu-1细胞的细胞膜上减少,在其胞质中增多。这说明gal-4可调节K-Ras在NSCLC细胞内的表达水平及其向细胞膜的转移。2.NSCLC细胞内gal-4与K-Ras直接结合并影响其与下游效应子c-raf的结合免疫荧光实验显示,在四种NSCLC细胞中gal-4与K-Ras存在共定位现象,提示两者可能存在直接相互作用;通过计算机辅助建模模拟,分子对接结果发现gal-4与不同表型K-Ras可发生结合;随后,免疫共沉淀实验结果说明gal-4与K-Ras在NSCLC中形成复合体,且在A549和H460细胞中,过表达gal-4后,gal-4/K-Ras复合体形成增多;而在H1299和Calu-1细胞中,gal-4/K-Ras复合体形成减少。为了进一步探究gal-4/K-Ras复合体对于K-Ras下游效应子的作用,首先采用计算机辅助建模在K-Ras/c-raf模型中加入gal-4分子,结果显示三者存在共结合区域;接下来,在四种NSCLC细胞中沉默gal-4后Western blot实验结果显示c-raf的表达水平在A549和H460细胞中升高,而在H1299和Calu-1细胞中的表达水平降低;过表达gal-4后,免疫共沉淀实验结果显示,在A549和H460细胞中K-Ras/c-raf复合体表达减少,而在H1299和Calu-1细胞中表达增多。以上结果说明gal-4可以通过与K-Ras直接结合继而调节其下游效应子的活性。3.细胞内gal-4调控K-Ras/c-raf/MEK/ERK通路的激活来调节NSCLC细胞的侵袭迁移Western blot实验结果显示,在NSCLC细胞中沉默gal-4后,MEK1/2和ERK的磷酸化水平在A549和H460细胞中升高,在H1299和Calu-1细胞中降低;引入MEK1/2抑制剂Pimasertib,划痕实验和transwell实验结果显示MEK1/2抑制剂Pimasertib抑制四种NSCLC细胞的迁移侵袭,加入Pimasertib后提取细胞总蛋白进行Western blot实验,结果表明Pimasertib升高四种NSCLC细胞的E-cadherin 的表达,而降低 N-cadherin,CD44,vimentin,MMP-2,β-catenin 的表达;随后,在干扰gal-4的NSCLC细胞中加入MEK1/2抑制剂Pimasertib后,采用划痕和transwell实验,结果发现,与gal-4干扰组相比,MEK1/2抑制剂Pimasertib和si-gal-4共同作用后的NSCLC细胞其迁移和侵袭速率降低,提示gal-4通过调节K-Ras/c-raf/MEK/ERK的磷酸化而调节NSCLC细胞的侵袭迁移。4.细胞内gal-4通过K-Ras/JNK/c-Jun通路参与调节NSCLC细胞的侵袭迁移干扰gal-4后,Western blot实验结果表明在A549和H460细胞中JNK和c-Jun的磷酸化水平上升,而在H1299和Calu-1细胞中二者的磷酸化水平下降;免疫荧光实验结果显示在A549和H460细胞中干扰gal-4后p-c-Jun入核增多,而在H1299和Calu-1细胞中p-c-Jun入核减少。接下来引入JNK抑制剂SP600125,划痕实验和transwell实验结果表明加入JNK抑制剂SP600125后四种细胞的侵袭迁移能力下降;Western blot实验表明JNK抑制剂SP600125可以增加E-cadherin 的表达,降低 N-cadherin,β-catenin,CD44,MMP-2 的表达。为了进一步探讨JNK在gal-4调节细胞侵袭迁移的作用,在干扰gal-4后加入JNK抑制剂SP600125,划痕实验和transwell实验结果显示,与gal-4干扰组比较,加入JNK抑制剂SP600125的gal-4干扰组细胞的迁移和侵袭能力降低,表明gal-4可以通过调节K-Ras/JNK/c-Jun通路的激活而调节细胞的侵袭迁移。5.干扰gal-4可促进H460细胞在裸鼠体内的肺转移,而抑制Calu-1细胞在裸鼠体内的肺转移。体内实验结果表明,尾静脉注射si-gal-4处理后的H460细胞,25天后解剖裸鼠发现其肺转移结节数量相较于未干扰组明显增多;而尾静脉注射si-gal-4处理后的Calu-1细胞,解剖后发现其肺转移结节数量明显少于未干扰组。H&E染色实验结果显示,注射si-gal-4的H460细胞的裸鼠,其肺部的瘤组织比未干扰组增多;而尾静脉注射si-gal-4的Calu-1细胞的裸鼠,其肺部的瘤组织相较于未干扰组明显减少。免疫荧光实验检测黏附分子表达,结果显示注射干扰gal-4后的H460细胞,相较于对照组,其N-cadherin表达增多而E-cadherin表达减少;而注射干扰gal-4后的Calu-1细胞,其N-cadherin的表达则少于对照组。以上结果提示在裸鼠体内,gal-4可抑制H460细胞的肺转移,而促进Calu-1细胞的肺转移。实验结论1.在A549和H460细胞中,gal-4可以下调K-Ras的表达、抑制K-Ras向细胞膜定位、直接与K-Ras结合并抑制其与下游效应子c-raf的结合,以此来抑制K-Ras的生物学活性;而在H1299和Calu-1细胞中,gal-4可以上调K-Ras的表达、促进K-Ras向细胞膜转移及K-Ras/c-raf复合体的形成,从而促进K-Ras的激活及信号传递。2.在A549和H460细胞中,gal-4可抑制K-Ras/c-raf/MEK/ERK的激活,从而上调 E-cadherin,下调 N-cadherin,vimentin,β-catenin,CD44,MMP-2 的表达而抑制上皮间质转化,继而减弱该细胞的侵袭迁移能力;在H1299和Calu-1细胞中,gal-4 激活 K-Ras/c-raf/MEK/ERK,上调 N-cadherin,vimentin,MMP-2,β-catenin,CD44的表达而促进上皮间质转化,从而促进细胞的侵袭迁移。3.在A549和H460细胞中,gal-4可抑制JNK和c-Jun的激活,继而抑制p-c-Jun的入核,从而上调 E-cadherin,下调 N-cadherin,β-catenin,CD44,MMP-2 的表达,从而抑制细胞的侵袭迁移;在H1299和Calu-1细胞中,gal-4可促进JNK和c-Jun的激活以及p-c-Jun的入核,从而增加N-cadherin,MMP-2,β-catenin,CD44的表达,继而推动了 NSCLC细胞的侵袭迁移。4.体内实验验证了 gal-4可抑制K-Ras突变型H460细胞的转移,而促进K-Ras野生型Calu-1细胞的转移。
程瑞芬[7](2021)在《仿酶催化剂转化芳香类污染物的机制解析、材料设计与应用》文中提出快速发展的现代工业在制造各种化工产品的同时产生了大量有机废水,特别是含高毒性芳香类污染物的废水。因此开发高效的芳香类污染物去除技术,对人类健康和生态环境具有重要意义。纳米酶是兼具生物催化和化学催化特性的高效催化剂,但其应用受到催化活性和基底选择性两个方面的限制。因而,设计具有精准催化位点和高催化活性的仿酶催化剂,对芳香类污染物的去除意义重大。针对以上问题,本论文利用密度泛函理论与实验测试相结合的方法,综合分析了芳香类有机物的生物降解机制和过硫酸盐活化去除污染物的化学转化机制,设计并合成了可转化芳香类有机砷的单原子催化剂,并拓展了类酶结构的应用范围,为针对性去除芳香类污染物的催化剂设计提供了新思路。本论文主要研究内容和结果如下:1.电化学活性细菌还原有机砷的机制解析。为了研究Shewanella oneidensis MR-1对硝苯胂酸的生物转化过程,借助密度泛函理论(DFT),分析了电子传递过程中的关键外膜蛋白OmcA与硝苯胂酸之间的相互作用,并计算了可能的转化路径。结果表明,硝苯胂酸通过与氨基酸残基苯环的共轭效应、氨基的氢键等分子间作用力与OmcA发生相互作用并得到生物电子,从硝基部位开始被还原,然后断裂C-As键得到无机砷和苯胺等产物。由此,为设计基于有机砷胞外转化的生物处理方法及仿酶催化剂提供了理论依据。2.单原子催化剂活化过硫酸盐转化有机污染物的机制解析。单原子催化体系与酶中心存在相似性,为了更好地理解单原子催化剂仿酶催化的过程,通过DFT理论计算,解析了 Cu单原子(Cu SSCs)和Mn单原子(Mn SSCs)催化剂活化过硫酸盐体系的机制,阐释了活化过程中产生1O2的来源物种主要为过硫酸盐和溶解氧,揭示了两种典型单原子催化剂通过电荷传输,氧化过硫酸盐和还原氧气的反应机制,为针对目标芳香类污染物研发仿酶单原子催化剂提供了设计思路。3.基于砷氧化还原酶设计的钼单原子催化剂对有机砷的转化研究。为了高效转化水中的有机砷氨基苯砷酸(ASA),从砷氧化还原酶的活性中心结构得到启发,设计并合成了 MoS4单原子催化剂(Mo SAs/SG),以过二硫酸盐(PDS)作为氧化剂,并通过DFT计算解析了 Mo SAs/SG转化ASA的分子机制,并结合实验确定了 Mo SAs/SG可高效催化转化ASA,且其在最优条件下的最大一级反应动力学速率常数为0.055 min-1,转化率可达90%以上。通过电化学测试、活性物种捕获实验和DFT计算,揭示了整体反应为Mo SAs/SG界面与PDS、ASA分子之间的电子转移过程,为环境领域单原子催化剂从设计到仿酶功能的实现确定了可行方案。4.硫改性含氧空位钼氧化物电催化转化有机污染物的研究。为了进一步拓宽仿酶催化剂的底物范围及拓展Mo体系催化剂的实际应用能力,通过气相沉积的方式得到硫改性含氧空位(VO)的三氧化钼材料(S-MoO3-x),使其具备电催化功能。通过电化学实验,证实了 S-MoO3-x材料具有较好的电催化还原氯霉素(CAP)的能力,并优化了实验条件提升了电催化性能,其一级反应速率常数可达0.023 min-1,3小时内CAP还原率超过98%。结合电化学测试与DFT计算,揭示了 S-MoO3-x还原CAP中硫改性位点与VO的协同作用及吸附态氢介导的还原转化机制。该工作为仿酶催化剂在环境修复领域中的应用拓宽了思路。
李大卉[8](2021)在《Rhodococcus sp. DH-2对苯胺和原油的降解及对重金属耐受性研究》文中研究表明苯胺(Aniline)由一个苯环和一个氨基构成,是最主要的胺类之一,也是一种普遍存在的污染物。由于苯胺也经常出现于原油污染的地下水环境中或重金属污染区域,这种多重胁迫导致苯胺的生物降解效率降低。对于受苯胺污染的环境,生物降解被认为是有效、经济和简便的过程。在本文中,从长期受苯胺污染土壤中分离筛选出一株高效苯胺降解菌,研究了其代谢途径、降解苯胺、原油和耐受重金属的能力。经过模拟受多重污染的土壤实验,以期实现菌株应用于苯胺、原油和重金属三重污染环境的生物修复目标。具体的研究工作如下:(1)从长期受苯胺污染的土壤中分离到一株苯胺高效降解菌DH-2。通过形态学观察及16S r RNA基因序列分析鉴定为红球菌;绘制了菌株在乙醇中的生长曲线,确定48h为最佳种子培养时间;在添加500-1500 mg/L苯胺的条件下,30℃200 rpm振荡培养48 h,菌株DH-2对苯胺的降解率大于50%,说明菌株DH-2具有良好的应用前景。(2)通过单因素优化实验,最终确定菌株DH-2对苯胺的最佳降解条件为:温度35℃,p H 8.0,Na Cl含量不超过3%,36h对1000mg/L苯胺的降解率在80%以上。在此条件下,菌株48h可以彻底降解浓度为1000mg/L苯胺;经HPLC-MS分析,推测菌株DH-2降解苯胺途径为邻苯二酚途径。(3)探究了不同原油加入量对DH-2原油降解的影响,证明菌株DH-2对于原油(质量分数为2%)有较好的降解效果;进而考察其对苯胺、原油双重污染的降解效率,实验表明菌株DH-2在最优培养条件下对1000 mg/L苯胺和2%质量浓度的原油双重污染下,2 d内完全降解苯胺,4 d内原油的降解率达到92.6%;应用实时荧光定量PCR方法检测苯胺及原油相关降解基因的表达情况,菌株DH-2对苯胺和原油有较好的降解效果,并且菌株DH-2在双重污染下优先以烷烃为碳源供给自身生长,烷烃的存在间接增强了菌株对苯胺的降解效果。(4)对菌株DH-2的重金属耐受情况进行了研究,结果表明低浓度的Pb(II)和Fe(II)能促进菌株对苯胺的降解。模拟土壤生物修复试验表明,菌株DH-2在20mg/L Fe(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)存在下,对1000mg/L苯胺和2%原油双重污染情况具有较好的降解效果。苯胺和原油分别在3d和12d后被完全降解。本文实验表明,菌株DH-2具有多种分解代谢能力,在降解苯胺及原油的同时能耐受一定浓度的重金属,低浓度的Pb(II)和Fe(II)对菌株的降解有一定的促进作用。迄今为止极少研究报道苯胺降解菌能够在多种污染存在下保持降解能力,本文同时研究了重金属对土壤中苯胺及原油生物修复的影响,结果表明DH-2菌株有一定潜力可对苯胺、重金属及原油多重胁迫下的土壤进行生物修复。
钟卓珩[9](2021)在《UVB诱导长春花及白桑次生代谢激活及调控的系统生物学研究》文中认为药用植物次生代谢产物是创新药物的重要来源。长春花中的吲哚生物碱与白桑中的异戊烯基化合物均具良好的生物活性,吲哚生物碱及其衍生物广泛用于肿瘤的临床治疗领域;但这些化合物在天然植株中的含量偏低,化学合成难度大,严重阻碍了大规模开发应用。前期研究表明,紫外线B(Ultraviolet B,UVB)辐射作为一种诱导因子,与暗培养手段结合,能引起长春花和白桑体内次生代谢物合成关键酶的响应并相应提升吲哚生物碱与Diels-Alder型加合物及其前体的含量,增加其药用价值,但UVB辐射下涉及的次生代谢激活及调控机制,如在信号转导、能量产生等方面,仍不清楚。本论文基于系统生物学研究思路,整合蛋白质组学、代谢组学、分子生物学等手段,对长春花及白桑响应UVB辐射的分子机理进行了探究,为阐明药用植物中活性成分生物合成机制奠定了基础,主要内容和结果如下:(1)UVB辐射下长春花磷酸化信号通路及初生代谢变化研究为探究UVB辐射下长春花叶片的响应,开展了ATP含量测定、磷酸化蛋白质组学分析、GC-MS代谢组学分析及Western-Blotting实验。结果表明,在UVB辐射下,叶片中ATP含量显着上升;磷酸化蛋白质组学分析鉴定了242个变化的磷酸化蛋白,这些磷酸化蛋白主要与蛋白质合成、修饰、降解及信号传递、转导相关,其中钙调蛋白、钙离子依赖型蛋白激酶、热激蛋白含量显着增加;GCMS代谢组学分析鉴定了110个变化的代谢物,主要属于糖类、有机酸类、氨基酸类、醇类,其中戊糖类、芳香族氨基酸类、苯丙素类代谢物显着增加;整合组学数据与Western-Blotting结果发现,糖酵解与活性氧清除系统相关途径显着变化。这些结果说明,UVB辐射对植物造成了氧化胁迫,并激活了钙离子依赖型的蛋白磷酸化/去磷酸化修饰。一方面,糖酵解途径蛋白精准调控,三羧酸循环上调,促进了ATP生成,为次生代谢中的合成反应提供能量;另一方面,氧化还原反应相关的蛋白上调,并参与催化部分次生代谢中的反应,进一步促进次生代谢物积累。(2)UVB辐射下长春花能量调控及次生代谢物积累研究为进一步探究UVB辐射下长春花叶片中线粒体对能量调控的作用及与次生代谢的联系,开展了线粒体酶活抑制实验、亚细胞器蛋白质组学分析、LC-MS靶向/非靶向代谢组学分析及q RT-PCR实验。线粒体酶活抑制实验表明,线粒体ATP合酶的抑制阻止了UVB辐射下ATP含量的上升。亚细胞器蛋白质组学分析鉴定了1051个线粒体相关蛋白质,其中线粒体呼吸链复合体I蛋白含量减少,复合体II、复合体IV蛋白含量增加;甲基赤藓糖磷酸(MEP)途径蛋白含量增加,香叶基焦磷酸(GPP)合酶含量增加,GPP还原酶含量降低;q RT-PCR实验证实这些蛋白对应基因的m RNA水平变化与蛋白变化趋势一致。LC-MS代谢组学分析鉴定了126个变化代谢物,主要包括生物碱类、有机酸类、糖类、苯丙素类、脂肪酸类,其中8个吲哚类生物碱含量显着增加。整合多组学数据分析发现,部分氨基酸代谢水平下降,色氨酸合成水平上升。这些结果说明,线粒体参与了UVB辐射反应的调控,一方面,不同复合体的响应保持了高ATP供应,MEP途径激活,GPP合酶含量增加,推动了GPP到单萜类骨架的转化,促进了吲哚生物碱单萜类前体的积累。另一方面,线粒体中部分氨基酸代谢水平下降,调控氮流参与色氨酸合成,促进吲哚生物碱另一前体积累。(3)UVB辐射结合不同时长暗培养下白桑调控机制研究为探究药用植物UVB辐射下调控机制存在的共性与特点,以白桑为例,开展了UVB辐射下白桑蛋白质组学分析、代谢物指纹图谱差异分析、体外抗氧化活力测定、化合物含量测定及q RT-PCR实验,分析了UVB辐射后暗培养不同阶段下及未处理植株不同组织部位间的差异。在未处理的白桑中,根部Diels-Alder型加合物及其前体含量显着高于其他部位,桑黄酮H、桑根皮素、chalcomoracin在根部的含量是其他部位的10倍以上。在UVB辐射处理后暗培养阶段,叶片中chalcomoracin等5个Diels-Alder型加合物及其前体含量显着增加;在暗培养30h下蛋白变化最为显着,有253个蛋白发生了变化,涉及黄酮类合成的查尔酮合酶、二氢黄酮醇-4-还原酶、柚皮素-2-酮戊二酸双加氧酶、苯香豆素苄基醚还原酶都有所增加。与长春花类似,UVB辐射下白桑内MEP途径激活,该途径中3个负责催化终产物异戊烯基单体合成的蛋白增加,使异戊烯基单体大量合成,促进了MEP途径下游以之为底物的反应,导致异戊烯基类化合物积累。由于白桑次生代谢途径仍未阐明,推测芳香类异戊烯基转移酶(Aromatic PT)催化的异戊烯基转移参与了Diels-Alder型加合物及其前体合成的调控。(4)白桑叶片UVB辐射下异戊烯基转移酶的功能研究为进一步研究白桑体内异戊烯基的转移机制,对白桑新型Aromatic PT展开研究。经过BLAST比对筛选、基因克隆、载体构建、体外酵母/烟草表达及功能验证实验,发现一条编码新型Aromatic PT的转录本,在UVB辐射后暗培养阶段RPKM值增加,能够催化GPP到氧化白藜芦醇的转移,命名为Ma OGT。通过生化性质测定及亚细胞定位实验,证实Ma OGT具有Aromatic PT的典型特征,拥有富含天冬氨酸的保守功能域,且定位于细胞质体。Ma OGT是首个接受GPP为异戊烯基供体的芪类PT,它的发现丰富了桑科Aromatic PT的信息,并为桑科更多未知Aromatic PT的深入挖掘提供参考。本论文通过对两种药用植物在UVB辐射下调控机制的共性与特点展开研究,阐明其在UVB辐射下分子响应及调控机制,揭示了MEP途径异戊烯基骨架合成及转移对下游物种特异性次生代谢途径激活的重要意义,对调控MEP途径活性成分的生物合成奠定了基础。
杨昌平[10](2021)在《铜、铁基金属有机框架的模拟酶性质及其分析应用研究》文中指出纳米酶是一种具有酶催化性质的纳米材料,具有高活性、高稳定性、低成本、易制备等优点。纳米酶克服了天然酶易失活、储存困难、高成本等内在缺点,作为天然酶的替代品被应用于生物传感、环境治理、医学等领域。根据纳米酶的结构及组成,可将其大致分为金属有机材料类(包括金属和金属氧化物纳米颗粒、金属有机多孔纳米材料)和无机材料类(碳基纳米材料)。其中,基于金属有机框架(Metal-organic frameworks,MOFs)的纳米酶不仅具有比表面积大、多孔和丰富的金属活性位点等结构特性,还具有优异的光学、电学、以及刺激响应等特性。此外,基于MOFs的模块化构筑特性,通过合理设计其构建模块可以得到不同模拟酶特性的单组分MOFs纳米酶,极大地丰富了纳米酶的种类,同时具有实现纳米酶性能裁剪的巨大潜力。基于此,本文制备了以过渡金属铜、铁元素作为金属模块的铜、铁基MOFs,研究了其模拟酶性质及催化机理,并成功应用于小分子药物的检测、含氟药物的降解以及模拟药物分子的代谢研究。具体内容如下:1.铜(Ⅱ)基金属有机框架过氧化物模拟酶在槲皮素检测中的应用。以室温下混合配体1,3,5-三(4-羧基苯基)苯(H3BTB)和金属Cu2+得到的纤维状铜基金属有机凝胶(Cu-metal-organic gels,Cu-MOGs)为前体,通过混合溶剂法制备了花瓣状铜基金属有机框架(Cu-metal-organic-frameworks,Cu-MOFs)。研究表明,花瓣状Cu-MOFs具有优异的过氧化物酶(peroxide,POD)模拟活性,能够催化H2O2和溶解氧不断地生成活性氧自由基(Reactive oxygen species,ROS),从而氧化鲁米诺产生持续化学发光。基于槲皮素能够与鲁米诺竞争ROS而抑制鲁米诺的持续化学发光,建立了检测槲皮素的化学发光新方法。在最优条件下,槲皮素浓度与化学发光强度呈良好的线性关系,线性范围和检测限分别为0.05-1.2μmol/L和49.7 nmol/L。2.铁(Ⅲ)基金属有机框架光增强过氧化物模拟酶在环丙沙星降解中的应用。以中-四(4-羧基苯基)卟啉(H2TCPP)为有机配体,Fe3+为金属节点,苯甲酸为调控剂,通过微波法合成了四种不同长径比的棒状Fe-MOFs(分别命名为Fe-TCPP-1、Fe-TCPP-2、Fe-TCPP-3、Fe-TCPP-4)。研究表明,棒状Fe-MOFs具有优异的光增强过氧化物模拟酶性质。其中,Fe-TCPP-3展现出最大的孔隙结构和良好的光电化学活性,而表现出优异的光增强过氧化物模拟酶活性。光照下,Fe-TCPP-3中配体TCPP产生的光生电子通过分子间电子转移传递至金属节点Fe3+,将Fe3+还原为Fe2+,Fe2+催化H2O2分解产生OH˙,进而将底物氧化为小分子。基于此,将Fe-TCPP-3用于降解含氟抗生素环丙沙星。3.双金属有机框架多酶模拟酶在1,4-二氢吡啶代谢中的应用。以meso-四(4-羧基苯基)卟吩氯化铁(Fe TCP)为有机配体,Zr4+作为金属节点,通过水热法合成了纺锤体状双金属有机框架(FePCN)。研究表明,纺锤体状FePCN表现出优异的氧化酶模拟酶(OXD-like)、过氧化物模拟酶(POD-like)及磷酸酶模拟酶(POP-like)三重模拟酶活性。其中,FePCN中的铁中心作为POD-like和OXD-like活性中心,Zr-O簇为POP-like活性中心。基于其氧化酶模拟活性,FePCN能够催化溶解氧分解生成ROS,进而模拟细胞色素P450氧化酶的亚型CYP3A4的活性,用于模拟药物1,4-二氢吡啶在体内CYP3A4作用下的氧化代谢过程。基于其过氧化物酶模拟活性,在中性条件下FePCN催化H2O2分解产生ROS而氧化TMB显色,构建了中性条件下检测H2O2的分析方法。基于其磷酸酶模拟活性,FePCN能够催化ATP去磷酸化生成腺苷。
二、日本开展酶功能变换技术的研究(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、日本开展酶功能变换技术的研究(论文提纲范文)
(1)微生物控制高硫煤矸石产酸污染机理研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 文献综述 |
1.1 煤矸石的特性及其危害 |
1.1.1 煤矸石的理化性质 |
1.1.2 煤矸石的危害 |
1.1.3 煤矸石污染产生机理 |
1.2 煤矸石堆场处置发展概况 |
1.2.1 煤矸石的生态修复 |
1.2.2 酸性煤矸石污染源头控制技术 |
1.3 煤矸石堆场污染微生物控制 |
1.3.1 硫酸盐还原菌 |
1.3.2 铁还原菌 |
1.3.3 硫酸盐还原菌及铁还原菌修复体系在治理废弃矿区的应用 |
1.4 选题意义 |
1.5 研究内容 |
1.6 技术路线 |
2 实验材料与方法 |
2.1 实验材料 |
2.1.1 实验药剂 |
2.1.2 实验仪器 |
2.2 实验方法 |
2.2.1 硫酸盐还原菌的富集 |
2.2.2 人工模拟废水的配制 |
2.2.3 微生物修复实验 |
2.2.4 煤矸石污染微生物修复瓶实验 |
2.2.5 煤矸石污染修复动态柱实验 |
2.3 分析检测 |
2.3.1 理化性质测试 |
2.3.2 微生物矿化产物表征及微生物种群结构分析 |
2.3.3 煤矸石产酸潜力预测 |
2.3.4 金属赋存形态测定 |
2.3.5 浸出毒性测试 |
3 培养基成分对硫酸盐还原体系固化重金属的影响 |
3.1 乳酸钠浓度梯度变化对修复效果的影响 |
3.1.1 pH,Eh和SO_4~(2-)变化 |
3.1.2 各金属去除率变化 |
3.2 K_2HPO_4浓度梯度变化对修复效果的影响 |
3.2.1 pH,Eh和SO_4~(2-)变化 |
3.2.2 各金属固化率变化 |
3.3 Ca(HCO_3)_2浓度梯度变化对修复效果的影响 |
3.3.1 pH,Eh和SO_4~(2-)变化 |
3.3.2 各金属固化率变化 |
3.4 抗坏血酸浓度梯度变化对修复效果的影响 |
3.4.1 pH,Eh和SO_4~(2-)变化 |
3.4.2 各重金属固化率变化 |
3.5 MgSO_4浓度梯度变化对修复效果的影响 |
3.5.1 pH,Eh和SO_4~(2-)变化 |
3.5.2 各重金属固化率变化 |
3.6 微生物重金属去除机理研究 |
3.6.1 FTIR |
3.6.2 XRD |
3.6.3 FESEM-EDX |
3.6.4 XPS |
3.7 本章小结 |
4 培养基成分变化对微生物多样性和群落结构变化影响 |
4.1 乳酸钠浓度对微生物群落结构的影响 |
4.2 K_2HPO_4对微生物种群结构的影响 |
4.3 Ca(HCO_3)_2对微生物种群结构的影响 |
4.4 本章小结 |
5 煤矸石产酸污染的微生物控制 |
5.1 煤矸石的理化性质 |
5.2 煤矸石的产酸潜力预测 |
5.3 煤矸石污染微生物修复瓶实验 |
5.3.1 pH,Eh和SO_4~(2-)浓度随时间变化规律 |
5.3.2 浸出液中金属浓度随时间变化规律 |
5.3.3 浸后渣金属形态分析 |
5.3.4 浸后渣浸出毒性分析 |
5.3.5 浸后渣表征 |
5.3.6 微生物群落结构差异 |
5.4 煤矸石污染微生物修复动态柱实验 |
5.5 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间取得的学术成果 |
致谢 |
(2)酶功能化活性微纳米载体的制备及其生物医学应用研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 课题背景与研究意义 |
1.2 多功能微纳米载体的设计和合成 |
1.2.1 多功能金属有机框架载体的设计与合成 |
1.2.2 多功能二氧化硅载体的设计与合成 |
1.2.3 多功能液态金属载体的设计与合成 |
1.3 酶功能化的偶联方法 |
1.3.1 物理偶联法 |
1.3.2 化学偶联法 |
1.4 酶协同微纳米载体的生物医学应用 |
1.4.1 酶协同微纳米载体的研究进展 |
1.4.2 酶协同微纳米载体在生物医学方面的应用 |
1.5 酶驱动微纳米载体的生物医学应用 |
1.5.1 酶驱动微纳米载体的研究进展 |
1.5.2 酶驱动微纳米载体的驱动机理 |
1.5.3 酶驱动微纳米载体在生物医学方面的应用 |
1.6 国内外研究现状简析 |
1.7 主要研究内容 |
第2章 实验材料与方法 |
2.1 实验原料与试剂 |
2.1.1 化学原料与试剂 |
2.1.2 生物原料与试剂 |
2.2 实验仪器与设备 |
2.3 主要实验方法 |
2.3.1 ZnPc@ZIF-8@GOx的制备 |
2.3.2 SiO_2@Fe_3O_4@TAPP@Urease(MHSTU)的制备 |
2.3.3 LM@PDA@CF&Urease(LPCU)的制备 |
2.4 表征技术与方法 |
2.4.1 材料结构与性能表征 |
2.4.2 运动性能表征 |
2.4.3 体外生物实验 |
2.4.4 体内生物实验 |
第3章 葡萄糖氧化酶功能化ZnPc@ZIF-8 纳米载体的体外光动力和饥饿协同治疗应用 |
3.1 引言 |
3.2 ZnPc@ZIF-8 的制备与表征 |
3.2.1 ZnPc的单分散态验证 |
3.2.2 分散光敏剂方法通用性验证 |
3.2.3 ZnPc负载量的优化 |
3.3 ZnPc@ZIF-8 的体外光动力治疗 |
3.3.1 单线态氧产生与检测 |
3.3.2 体外光动力毒性评估 |
3.4 ZnPc@ZIF-8@GOX的制备与表征 |
3.5 ZnPc@ZIF-8@GOX的体外协同治疗 |
3.6 ZIF-8 体外降解的原位检测 |
3.7 本章小结 |
第4章 脲酶功能化SiO_2@Fe_3O_4@TAPP微米马达载体的靶向芯片光动力抗菌应用 |
4.1 引言 |
4.2 空心SiO_2@Fe_3O_4@TAPP@Urease的制备与表征 |
4.2.1 PS与空心SiO_2制备与表征 |
4.2.2 羧基功能化Fe_3O_4的制备与表征 |
4.2.3 脲酶驱动二氧化硅基光敏剂平台的构筑与表征 |
4.3 脲酶驱动微米平台的运动行为研究 |
4.3.1 运动轨迹跟踪 |
4.3.2 运动机理探索 |
4.3.3 运动行为影响因素的研究 |
4.4 微米马达载体在芯片上磁趋向性靶向运输 |
4.5 MHSTU 的体外光动力抗菌应用 |
4.5.1 单线态氧生成能力评估 |
4.5.2 增强的光动力抗菌性能研究 |
4.6 本章小结 |
第5章 可追踪的脲酶驱动液态金属纳米马达载体的靶向芯片增强药物和光热抗菌应用 |
5.1 引言 |
5.2 LM@PDA@CF&Urease(LPCU)的制备与表征 |
5.3 LPCU纳米马达载体的运动行为研究 |
5.3.1 增强扩散行为研究 |
5.3.2 趋向性运动行为研究 |
5.4 LM基纳米载体的抗菌性能研究 |
5.4.1 增强的药物抗菌治疗 |
5.4.2 近红外光诱导的LM的变形中间体的光热抗菌应用 |
5.4.3 LPCU纳米马达载体的体内抗膀胱炎应用 |
5.5 LPCU纳米马达载体的体内外动态追踪与成像 |
5.5.1 体外动态追踪 |
5.5.2 体内动态成像 |
5.6 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
致谢 |
个人简历 |
(3)节旋藻固定烟气CO2的细胞控碳传输和应激抗逆机制研究(论文提纲范文)
致谢 |
前言 |
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 微藻固定煤化工厂烟气CO_2的背景意义 |
1.2 微藻固定煤化工烟气CO_2的国内外研究现状 |
1.2.1 微藻细胞对高浓度CO_2的耐受能力 |
1.2.2 无机碳进入微藻细胞的跨膜运输途径 |
1.2.3 CO_2吸附剂促进微藻固碳 |
1.3 微藻耐受煤化工烟气杂质的国内外研究现状 |
1.3.1 诱变筛选耐受型藻株的技术路线 |
1.3.2 烟气杂质的生物降解机理 |
1.4 本文的研究目的和内容 |
1.4.1 研究目的 |
1.4.2 研究内容 |
2 实验设备与方法 |
2.1 藻种和培养基 |
2.2 实验仪器设备 |
2.3 分析测试方法 |
2.3.1 藻液中无机盐成分的定量测试 |
2.3.2 藻细胞色素含量的分析测试 |
2.3.3 节旋藻转录组分析 |
2.3.4 细胞表面分形维数的计算 |
2.3.5 诱变筛选节旋藻突变株 |
2.3.6 苯酚降解及细胞抗逆关键酶的活性测定 |
2.3.7 节旋藻胞外聚合物的提取方法 |
2.3.8 节旋藻生长固碳及生物质成分测试 |
3 节旋藻在 99.99% CO_2条件下的细胞控碳运输及代谢响应 |
3.1 引言 |
3.2 实验方案 |
3.3 节旋藻在 99.99% CO_2条件下的细胞控碳运输模式 |
3.3.1 节旋藻对碳酸氢根离子的主动转运增强 |
3.3.2 节旋藻对CO_2分子的扩散利用削弱 |
3.4 光呼吸途径增强分解超高碳引发的氧化副产物 |
3.5 光反应量子产率增加为细胞供应更多能量 |
3.6 细胞膜形态及成分对超高碳条件的响应机制 |
3.7 本章小结 |
4 沸石咪唑有机骨架ZIF-8 促进CO_2分子向碳酸氢根离子转化 |
4.1 引言 |
4.2 实验方案 |
4.2.1 沸石咪唑有机骨架ZIF-8 制备CO_2运载剂 |
4.2.2 沸石咪唑有机骨架ZIF-8 促进节旋藻固碳的测试方法 |
4.3 沸石咪唑有机骨架ZIF-8 吸附CO_2转化为碳酸氢根离子 |
4.3.1 ZIF-8 煅烧时间对CO_2转化为碳酸氢根的影响 |
4.3.2 ZIF-8 颗粒尺寸对CO_2转化为碳酸氢根的影响 |
4.4 ZIF-8 促进节旋藻在 99.99% CO_2条件下的光合固碳 |
4.4.1 ZIF-8 煅烧时间对节旋藻光合固碳速率的影响 |
4.4.2 ZIF-8 颗粒尺寸对节旋藻光合固碳速率的影响 |
4.5 本章小结 |
5 铁基有机骨架MIL-100(Fe)储存缓释CO_2促进节旋藻固碳 |
5.1 引言 |
5.2 实验方案 |
5.2.1 煅烧铁基有机骨架MIL-100(Fe)制备CO_2运载剂 |
5.2.2 铁基有机骨架MIL-100(Fe)促进节旋藻固碳的测试方法 |
5.3 铁基有机骨架MIL-100(Fe)提高藻液无机碳水平 |
5.4 微量浸出的铁离子促进捕光色素叶绿素a的合成 |
5.5 无机碳水平影响细胞尺寸形态促进节旋藻生长固碳 |
5.6 本章小结 |
6 核诱变提高节旋藻的苯酚耐受及光合固碳能力 |
6.1 引言 |
6.2 实验方案 |
6.3 核诱变选育耐受煤化工烟气有机杂质苯酚的节旋藻突变株 |
6.4 突变株细胞内降解苯酚的关键酶活性增强 |
6.5 突变株抗氧化能力增强快速消除苯酚引起的活性氧 |
6.6 突变株的光合生长特性及固碳生物质分析 |
6.7 本章小结 |
7 高浓度CO_2促进节旋藻分泌更多胞外聚合物减轻胞内苯酚毒性 |
7.1 引言 |
7.2 实验方案 |
7.3 高浓度CO_2促进分泌更多胞外聚合物阻碍苯酚进入细胞 |
7.4 节旋藻细胞外的苯酚降解能力提高 |
7.5 节旋藻细胞内苯酚引起的氧化损伤减轻 |
7.6 节旋藻细胞降解苯酚过程中的光合特性 |
7.7 本章小结 |
8 全文总结 |
8.1 研究成果 |
8.2 主要创新点 |
8.3 工作不足与展望 |
参考文献 |
作者简历 |
(4)基于DNA银簇的牛奶中氯霉素检测方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 氯霉素概述 |
1.1.1 氯霉素简介 |
1.1.2 氯霉素检测方法 |
1.2 核酸适配体概述 |
1.2.1 核酸适配体简介 |
1.2.2 核酸适配体传感器检测机理 |
1.2.3 基于核酸适配体传感器的检测方法 |
1.3 DNA银纳米簇概述 |
1.3.1 DNA银纳米簇的性质及表征方法 |
1.3.2 DNA银纳米簇的合成方法 |
1.3.3 结构和序列对DNA银纳米簇的影响 |
1.3.4 DNA银纳米簇的检测应用 |
1.4 课题的立题背景及意义 |
1.5 课题主要研究内容 |
第二章 基于氯霉素适配体自模板“on-off”快速荧光检测方法研究 |
2.1 引言 |
2.2 实验材料与仪器 |
2.2.1 实验材料 |
2.2.2 实验仪器 |
2.3 实验方法 |
2.3.1 DNA溶液配制 |
2.3.2 检测步骤 |
2.3.3 检测条件的优化 |
2.3.4 检测范围的确定 |
2.3.5 选择性测试 |
2.3.6 回收率测定 |
2.3.7 量子产率的测定 |
2.4 结果与讨论 |
2.4.1 检测方法的原理及可行性分析 |
2.4.2 检测方法的实验条件优化 |
2.4.3 检测方法的检测范围与线性 |
2.4.4 检测方法的选择性 |
2.4.5 检测方法的回收率 |
2.4.6 DNA- AgNCs的荧光量子产率测定 |
第三章 基于足点介导的链置换和三通结的“off-on”的氯霉素快速检测方法研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验材料与设备 |
3.2.1 实验材料 |
3.2.2 实验仪器 |
3.3 实验方法 |
3.3.1 DNA溶液配制 |
3.3.2 检测步骤 |
3.3.3 可行性测定 |
3.3.4 检测条件的优化 |
3.3.5 检测范围的确定 |
3.3.6 选择性测试 |
3.3.7 回收率测定 |
3.3.8 琼脂糖凝胶电泳 |
3.3.9 透射电镜的表征 |
3.3.10 量子产率的测定 |
3.4 结果与讨论 |
3.4.1 检测方法的原理 |
3.4.2 检测方法的可行性分析与电泳结果验证 |
3.4.3 TEM表征及粒径分析 |
3.4.4 检测方法的实验条件优化 |
3.4.5 检测方法的检测范围与线性 |
3.4.6 检测方法的选择性 |
3.4.7 检测方法的回收率 |
3.4.8 DNA- AgNCs的荧光量子产率测定 |
第四章 基于dimer银簇及三通结的双信号比率检测氯霉素方法研究 |
4.1 引言 |
4.2 实验材料与设备 |
4.2.1 实验材料 |
4.2.2 实验仪器 |
4.3 实验方法 |
4.3.1 DNA溶液配制 |
4.3.2 检测步骤 |
4.3.3 检测条件的优化 |
4.3.4 检测范围的确定 |
4.3.5 选择性测试 |
4.3.6 回收率测定 |
4.3.7 琼脂糖凝胶电泳 |
4.3.8 透射电镜的表征 |
4.4 结果与讨论 |
4.4.1 检测方法的原理 |
4.4.2 DNA模板的筛选 |
4.4.3 检测方法的可行性分析与电泳结果验证 |
4.4.4 TEM表征及粒径分析 |
4.4.5 检测方法的实验条件优化 |
4.4.6 检测方法的检测范围与线性 |
4.4.7 检测方法的选择性 |
4.4.8 检测方法的回收率 |
主要结论与未来展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 A:中英文缩略词对照表 |
附录 B:DNA模板筛选荧光光谱示意图 |
附录 C:作者在攻读硕士学位期间发表的论文 |
(5)硫酸乙酰肝素类似物调控肿瘤外泌体形成及功能的研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 硫酸乙酰肝素 |
1.2.1 硫酸乙酰肝素的结构及功能 |
1.2.2 硫酸乙酰肝素的生物学活性 |
1.2.3 硫酸乙酰肝素在肿瘤进展中的角色及临床应用 |
1.3 外泌体 |
1.3.1 外泌体的生物合成 |
1.3.2 外泌体的肿瘤发生发展方面的作用 |
1.3.3 外泌体的临床应用 |
1.4 肿瘤调节关键靶点乙酰肝素酶 |
1.5 研究意义 |
1.6 研究内容 |
第二章 硫酸乙酰肝素类似物的制备与表征 |
2.1 引言 |
2.2 实验材料 |
2.2.1 实验试剂及药品 |
2.2.2 实验仪器 |
2.3 实验方法 |
2.3.1 肝素吡啶盐的制备 |
2.3.2 6-O-去硫酸化肝素(6-O-DeSH)的制备 |
2.3.3 硫酸乙酰肝素类似物红外光谱测定 |
2.3.4 硫酸乙酰肝素类似物的核磁测定 |
2.3.5 分子排阻色谱法测定样品分子量 |
2.3.6 硫酸乙酰肝素类似物的Zeta电位的测定 |
2.3.7 硫酸乙酰肝素类似物的元素分析 |
2.3.8 细胞的培养 |
2.3.9 细胞毒性实验 |
2.3.10 硫酸乙酰肝素类似物的细胞毒性分组 |
2.3.11 统计学分析 |
2.4 结果与讨论 |
2.4.1 硫酸乙酰肝素类似物红外光谱分析 |
2.4.2 硫酸乙酰肝素类似物核磁图谱分析 |
2.4.3 硫酸乙酰肝素类似物分子量变化分析 |
2.4.4 其他表征 |
2.4.5 硫酸乙酰肝素类似物对细胞毒性的影响 |
2.5 本章小结 |
第三章 硫酸乙酰肝素类似物对肿瘤外泌体生成的影响 |
3.1 引言 |
3.2 实验材料 |
3.2.1 实验药物 |
3.2.2 实验试剂 |
3.2.3 实验仪器 |
3.3 实验方法 |
3.3.1 细胞加药 |
3.3.2 外泌体获取方式 |
3.3.3 外泌体分离纯化 |
3.3.4 外泌体透射电镜表征 |
3.3.5 外泌体粒径的测定 |
3.3.6 外泌体标记性蛋白表达的测定 |
3.3.7 外泌体浓度测定 |
3.3.8 统计学分析 |
3.4 实验结果与讨论 |
3.4.1 B16-F10 外泌体形态表征分析 |
3.4.2 B16-F10 外泌体粒径表征分析 |
3.4.3 B16-F10 外泌体标记性蛋白表征分析 |
3.4.4 硫酸乙酰肝素类似物对外泌体大小影响 |
3.4.5 硫酸乙酰肝素类似物对外泌体数量的影响 |
3.4.6 硫酸乙酰肝素类似物对外泌体组成的影响 |
3.5 本章小结 |
第四章 硫酸乙酰肝素类似物对肿瘤外泌体功能的影响 |
4.1 引言 |
4.2 实验材料 |
4.2.1 实验药物 |
4.2.2 实验试剂 |
4.2.3 实验仪器 |
4.3 实验方法 |
4.3.1 细胞加药分组 |
4.3.2 外泌体加药组别 |
4.3.3 细胞增殖实验 |
4.3.4 细胞划痕实验 |
4.3.5 细胞迁移、侵袭实验 |
4.3.6 IL-6、IL-10、TGF-β含量测定 |
4.3.7 蛋白免疫印迹法检测硫酸乙酰肝素酶的表达 |
4.3.8 统计学分析 |
4.4 实验结果与讨论 |
4.4.1 HS类似物对外泌体介导的肿瘤细胞增殖的影响 |
4.4.2 HS类似物对外泌体介导的肿瘤细胞迁移的影响 |
4.4.3 HS类似物对外泌体介导的肿瘤细胞侵袭影响 |
4.4.4 HS类似物影响肿瘤外泌体功能的机制初探 |
4.5 本章小结 |
主要结论与展望 |
主要结论 |
展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录:作者在攻读硕士学位期间发表的论文 |
(6)Galectin-4与K-Ras结合影响其下游通路激活参与非小细胞肺癌转移的调控机制研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
ABSTRACT |
符号说明 |
前言 |
1.Galectin-4在肿瘤转移中的作用及其机制的研究进展 |
2.K-Ras在非小细胞肺癌的发生发展中的作用 |
2.1 K-Ras在非小细胞肺癌中的表达及可能的靶点性质 |
2.2 K-Ras在细胞内介导的信号通路及相关机制 |
2.3 K-Ras参与非小细胞肺癌转移 |
2.4 靶向K-Ras的非小细胞肺癌的治疗策略 |
3.EGFR在非小细胞肺癌转移中的作用 |
4.肿瘤细胞的上皮-间质转化过程 |
5.本课题的研究方向 |
实验部分 |
1.实验材料 |
1.1 化合物 |
1.2 细胞株 |
1.3 试剂 |
1.3.1 细胞培养试剂 |
1.3.2 细胞转染试剂 |
1.3.3 电泳和Western blot检测试剂 |
1.3.4 免疫共沉淀检测试剂 |
1.3.5 免疫荧光检测试剂 |
1.3.6 Transwell实验试剂 |
1.3.7 PCR实验试剂 |
1.3.8 琼脂糖凝胶电泳 |
1.4 试剂配制 |
1.5 仪器设备 |
2.实验方法 |
2.1 体外实验 |
2.1.1 细胞培养实验 |
2.1.2 siRNA和质粒转染实验 |
2.1.3 划痕法迁移实验 |
2.1.4 Transwell实验 |
2.1.5 Western blot实验 |
2.1.6 免疫荧光实验 |
2.1.7 免疫共沉淀实验 |
2.1.8 PCR和限制性片段长度多态性(RFLP)分析 |
2.1.9 蛋白分子模拟对接实验 |
2.2 体内实验 |
2.2.1 动物饲养 |
2.2.2 裸鼠体内肺癌转移实验 |
2.2.3 裸鼠肺组织切片免疫荧光 |
2.2.4 裸鼠肺组织PCR和限制性片段长度多态性(RFLP)分析 |
2.3 统计学方法 |
3.实验结果 |
3.1 Gal-4对K-Ras的直接调节作用 |
3.1.1 A549,H460,H1299,Calu-1细胞内gal-4,K-Ras,EGFR的表达水平 |
3.1.2 NSCLC细胞K-Ras基因型检测 |
3.1.3 NSCLC细胞转染siRNA和过表达质粒后分别降低或升高细胞内gal-4表达 |
3.1.4 Gal-4抑制A549,H460细胞内K-Ras的表达,而促进H1299,Calu-1细胞内K-Ras的表达 |
3.1.5 Gal-4不是通过调节EGFR的激活来调节K-Ras的表达 |
3.1.6 Gal-4抑制K-Ras在A549和H460细胞中的细胞膜锚定,而促进K-Ras在H1299和Calu-1细胞中向细胞膜定位 |
3.1.7 Gal-4的表达促进K-Ras突变型细胞中K-Ras/gal-4异聚体的形成,而抑制野生型细胞中异聚体的形成 |
3.2 Gal-4通过调节K-Ras下游通路来调节NSCLC细胞的侵袭迁移能力 |
3.2.1 Gal-4可下调A549和H460细胞内的K-Ras下游通路蛋白表达,而上调H1299和Calu-1细胞内K-Ras下游通路蛋白的表达 |
3.2.2 Gal-4通过K-Ras/JNK/c-Jun通路来调节四种细胞的侵袭迁移 |
3.2.2.1 Gal-4抑制A549和H460细胞中的p-c-Jun入核,而促进H1299和Calu-1细胞的p-c-Jun入核 |
3.2.2.2 K-Ras/JNK/c-Jun通路激活可促进NSCLC细胞的侵袭、迁移 |
3.2.2.3 细胞内gal-4调控K-Ras/JNK/c-Jun的表达与激活来调控NSCLC细胞的侵袭和迁移 |
3.2.3 Gal-4通过调节K-Ras/c-raf/MEK/ERK通路来发挥对非小细胞肺癌侵袭转移的相反调节作用 |
3.2.3.1 Gal-4影响K-Ras/c-raf复合体的形成 |
3.2.3.2 K-Ras/c-raf/MEK/ERK通路激活促进NSCLC细胞的侵袭、迁移 |
3.2.3.3 细胞内gal-4调控K-Ras/c-raf/MEK/ERK的表达水平来调控NSCLC细胞的侵袭和迁移 |
3.3 细胞内gal-4抑制裸鼠体内H460细胞肺转移,促进Calu-1细胞肺转移 |
4.讨论 |
5.结论 |
参考文献 |
致谢 |
攻读硕士学位期间发表和待发表的学术论文 |
学位论文评阅及答辩情况表 |
(7)仿酶催化剂转化芳香类污染物的机制解析、材料设计与应用(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 芳香类污染物的简介与处理现状 |
1.1.1 芳香类污染物的简介 |
1.1.2 芳香类污染物的处理现状概述 |
1.2 芳香类污染物生物转化的研究进展 |
1.2.1 可转化芳香类污染物的环境功能微生物 |
1.2.2 基于生物电子转移的有机污染物转化机制 |
1.2.3 生物转化法的优势与存在的问题 |
1.3 芳香类污染物的化学转化研究进展 |
1.3.1 芳香类污染物化学转化的方法及材料 |
1.3.2 基于高级氧化法的芳香类污染物转化机制 |
1.3.3 化学转化技术存在的问题与发展方向 |
1.4 仿酶催化剂的研究进展 |
1.5 本论文的目的及主要内容 |
1.5.1 本论文的目的 |
1.5.2 本论文的主要内容 |
参考文献 |
第2章 电化学活性细菌还原有机砷的酶促机制解析 |
2.1 引言 |
2.2 理论计算方法和细节 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 电化学活性微生物电子传递过程分析 |
2.3.2 有机砷的电子结构及还原趋势 |
2.3.3 有机砷生物电子还原过程的理论计算 |
2.4 本章小结 |
参考文献 |
第3章 类超氧化物歧化酶的单原子(铜、锰)催化剂活化过硫酸盐处理污染物的机制解析 |
3.1 引言 |
3.2 理论计算方法及细节 |
3.2.1 铜单原子催化剂活化过二硫酸盐 |
3.2.2 锰单原子催化剂活化过一硫酸盐 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 铜单原子催化剂活化过二硫酸盐的实验简述 |
3.3.2 铜单原子活化过二硫酸盐产单线态氧机制解析 |
3.3.3 锰单原子活化过一硫酸盐的实验简述 |
3.3.4 锰单原子活化过一硫酸盐产单线态氧的机制解析 |
3.4 本章小结 |
参考文献 |
第4章 基于砷氧化还原酶设计的钼单原子催化剂对有机砷的转化研究 |
4.1 引言 |
4.2 材料与方法 |
4.2.1 试剂和药品 |
4.2.2 钼单原子材料的合成 |
4.2.3 有机砷的催化转化实验 |
4.2.4 材料表征与分析方法 |
4.2.5 电化学测试 |
4.2.6 理论计算方法 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 钼单原子电子结构及催化性能预测 |
4.3.2 钼单原子催化材料形貌表征 |
4.3.3 钼单原子催化转化有机砷性能 |
4.3.4 钼单原子催化有机砷转化机制 |
4.4 本章小结 |
参考文献 |
第5章 硫改性含氧空位钼氧化物电催化转化有机污染物的研究 |
5.1 引言 |
5.2 材料与方法 |
5.2.1 试剂与材料 |
5.2.2 硫改性钼氧化物的合成方法 |
5.2.3 材料表征方法 |
5.2.4 电催化测试和催化还原实验 |
5.2.5 分析方法 |
5.2.6 DFT理论计算方法 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 硫改性三氧化钼的材料特征 |
5.3.2 材料氯霉素的电催化还原性能 |
5.3.3 材料电催化转化污染物的机制 |
5.4 本章小结 |
参考文献 |
结论 |
致谢 |
在读期间已发表的学术论文与取得的其他研究成果 |
(8)Rhodococcus sp. DH-2对苯胺和原油的降解及对重金属耐受性研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 环境中的苯胺 |
1.1.1 我国苯胺污染的现状 |
1.1.2 苯胺的去除方法 |
1.2 苯胺研究现状 |
1.2.1 苯胺的结构及化学特性 |
1.2.2 环境条件对微生物降解苯胺的影响 |
1.2.3 苯胺的代谢途径 |
1.3 重金属污染的现状 |
1.3.1 重金属的来源 |
1.3.2 国内外重金属污染土壤现状 |
1.3.3 重金属的毒性及去除方式 |
1.4 混合污染环境的生物修复 |
1.4.1 苯胺和重金属混合污染的生物修复 |
1.4.2 重金属对微生物生长的影响 |
1.5 本论文的研究内容与意义 |
第二章 苯胺降解菌的分类、鉴定和降解特性研究 |
2.1 实验材料与方法 |
2.1.1 样品、化学试剂及培养基 |
2.1.2 实验仪器 |
2.1.3 苯胺降解菌的筛选 |
2.1.4 苯胺降解菌的形态观察、生理生化鉴定 |
2.1.5 苯胺降解菌16s r RNA基因序列分析 |
2.1.6 苯胺降解菌的生长曲线及降解特性 |
2.2 结果与讨论 |
2.2.1 菌株DH-2 的形态特征与分类鉴定 |
2.2.2 菌株DH-2 的生长曲线 |
2.2.3 菌株DH-2 的苯胺降解特性研究 |
2.3 本章小结 |
第三章 菌株DH-2 降解苯胺的实验优化及代谢途径分析 |
3.1 实验材料与方法 |
3.1.1 供试菌株、试剂与仪器 |
3.1.2 培养基与菌悬液制备 |
3.1.3 不同培养时间、温度、pH和盐度对菌株DH-2 降解苯胺的影响 |
3.1.4 苯胺代谢中间产物分析 |
3.2 结果与讨论 |
3.2.1 培养时间、温度、pH和盐度对菌株DH-2 降解苯胺的影响 |
3.2.2 菌株DH-2 对苯胺的降解途径分析 |
3.3 本章小结 |
第四章 菌株DH-2 对苯胺及原油双重污染的模拟修复实验 |
4.1 实验材料与方法 |
4.1.1 供试菌株、试剂与仪器 |
4.1.2 培养菌悬液与制备培养基 |
4.1.3 原油降解实验 |
4.1.4 苯胺及原油双重污染的室内模拟实验 |
4.1.5 荧光定量实时聚合酶链式反应(q PCR)测定 |
4.2 实验结果与讨论 |
4.2.1 菌株DH-2 对原油的降解能力 |
4.2.2 苯胺及原油双重污染模拟治理实验 |
4.2.3 实时荧光定量PCR分析 |
4.3 本章小结 |
第五章 菌株DH-2 对苯胺-原油-重金属三重污染土壤的修复 |
5.1 实验材料与方法 |
5.1.1 供试菌株、化学试剂与实验仪器 |
5.1.2 重金属对菌株生长的影响 |
5.1.3 菌株DH-2对Fe(II)及Pb(II)的耐受度研究 |
5.1.4 菌株DH-2 对重金属的吸附研究 |
5.1.5 苯胺、原油以及Fe(II)或Pb(II)三重污染土壤的生物修复 |
5.2 实验结果与分析 |
5.2.1 重金属对菌株生长的影响 |
5.2.2 SEM结果 |
5.2.3 FTIR结果 |
5.2.4 土壤中苯胺、原油及重金属三重污染的降解情况分析 |
5.3 本章小结 |
第六章 结论 |
参考文献 |
发表论文和科研情况说明 |
致谢 |
(9)UVB诱导长春花及白桑次生代谢激活及调控的系统生物学研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
缩写表 |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.1.1 药用植物长春花及白桑在肿瘤治疗的应用现状及前景 |
1.1.2 药用植物对紫外UVB辐射的响应 |
1.2 蛋白质组学技术发展及其在植物胁迫响应机制方面的研究进展 |
1.2.1 蛋白质组各流程技术及进展 |
1.2.2 植物单细胞型、亚细胞器及修饰型蛋白质组学研究进展 |
1.3 代谢组学及多组学联合分析在研究胁迫响应机制的进展 |
1.3.1 植物代谢组学研究技术与进展 |
1.3.2 代谢组学及多组学分析植物胁迫响应机制进展 |
1.4 植物来源异戊烯基转移酶研究进展 |
1.4.1 植物体内异戊烯基化反应及意义 |
1.4.2 植物芳香类异戊烯基转移酶功能及特性 |
1.4.3 植物芳香类异戊烯基转移酶研究现状及前景 |
1.5 本文的研究内容及意义 |
第二章 UVB辐射下长春花磷酸化通路及初生代谢研究 |
2.1 引言 |
2.2 实验材料与方法 |
2.2.1 植物来源及处理 |
2.2.2 试剂及仪器 |
2.2.3 叶片ATP含量的测定 |
2.2.4 磷酸化蛋白的提取与富集 |
2.2.5 蛋白质组鉴定 |
2.2.6 全叶片代谢组样品制备及代谢组学分析 |
2.2.7 Western-Blotting |
2.2.8 统计分析 |
2.3 实验结果 |
2.3.1 长春花叶片UVB辐射下ATP含量变化 |
2.3.2 磷酸化蛋白的鉴定及丰度检测 |
2.3.3 基于GC-TOF/MS技术检测的长春花UVB辐射下代谢物变化 |
2.3.4 关键差异表达蛋白的Western-Blotting鉴定 |
2.4 讨论 |
2.4.1 UVB辐射下长春花叶片内钙离子相关通路激活 |
2.4.2 UVB辐射下长春花糖酵解相关通路变化导致ATP增加 |
2.4.3 UVB辐射对长春花叶片造成氧化胁迫并激活次生代谢途径 |
2.5 结论 |
第三章 UVB辐射下长春花能量调控及次生代谢研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验材料与方法 |
3.2.1 植物来源及处理 |
3.2.2 试剂及仪器 |
3.2.3 不同线粒体呼吸复合体抑制剂作用下ATP含量测定 |
3.2.4 叶片线粒体的纯化与蛋白富集 |
3.2.5 蛋白质组鉴定 |
3.2.6 全叶片代谢组学分析 |
3.2.7 qRT-PCR |
3.2.8 数据处理与分析 |
3.3 实验结果 |
3.3.1 不同线粒体呼吸链抑制剂处理后长春花叶片在UVB辐射下ATP含量变化 |
3.3.2 长春花叶片线粒体蛋白富集与纯化程度检测 |
3.3.3 UVB辐射下长春花叶片线粒体差异蛋白的鉴定与功能注释 |
3.3.4 基于LC-MS技术检测的长春花UVB辐射下代谢物变化 |
3.3.5 差异蛋白质组与代谢组结合分析 |
3.3.6 关键差异表达蛋白基因的表达变化情况 |
3.4 .讨论 |
3.4.1 线粒体参与调控UVB辐射下长春花叶片内ATP含量的变化 |
3.4.2 UVB辐射下MEP途径被激活使得单萜类前体物质积累 |
3.4.3 氨基酸代谢调控UVB辐射下长春花叶片中吲哚类生物碱的合成 |
3.5 结论 |
第四章 UVB辐射结合不同时长暗培养下白桑调控机制研究 |
4.1 引言 |
4.2 实验材料与方法 |
4.2.1 植物来源与取样 |
4.2.2 试剂及仪器 |
4.2.3 蛋白质提取及蛋白质组鉴定 |
4.2.4 抗氧化水平检测 |
4.2.5 甲醇提取物指纹图谱建立与代谢物定量分析 |
4.2.6 总黄酮含量测定 |
4.2.7 qRT-PCR |
4.2.8 数据处理与分析 |
4.3 实验结果 |
4.3.1 桑叶UVB辐射后不同暗培养时间点差异蛋白鉴定 |
4.3.2 桑叶UVB辐射后不同暗培养时间点次生代谢相关差异蛋白功能分析 |
4.3.3 桑叶、枝、根部代谢物指纹图谱及差异代谢物含量测定 |
4.3.4 桑叶、枝、根部蛋白鉴定及功能分析 |
4.3.5 桑叶、枝、根部次生代谢相关差异性分析 |
4.3.6 不同部位差异表达蛋白基因的表达量分析 |
4.4 讨论 |
4.4.1 白桑UVB辐射后暗培养阶段MEP途径内蛋白的变化及意义 |
4.4.2 异戊烯基化合物在白桑根部大量积累 |
4.4.3 白桑不同组织部位有效成分及相关蛋白分布存在巨大差异 |
4.5 结论 |
第五章 白桑叶片UVB辐射下异戊烯基转移酶的功能研究 |
5.1 引言 |
5.2 实验材料与方法 |
5.2.1 生物材料来源 |
5.2.2 试剂与仪器 |
5.2.3 异戊烯基转移酶基因的筛选 |
5.2.4 酵母表达载体构建 |
5.2.5 酵母表达体系建立 |
5.2.6 最适底物的筛选 |
5.2.7 烟草瞬时表达载体及表达体系构建 |
5.2.8 基因在植物中的功能及亚细胞定位分析 |
5.2.9 最适反应条件摸索及米氏常数测定 |
5.2.10 基因系统进化分析 |
5.3 实验结果 |
5.3.1 白桑中异戊烯基转移酶基因序列及表达信息挖掘 |
5.3.2 基因在酿酒酵母细胞内的表达与功能验证 |
5.3.3 基因在本氏烟草内的瞬时表达亚细胞定位与功能验证 |
5.3.4 异戊烯基转移酶Ma OGT的最适反应条件 |
5.3.5 基因系统发育分析 |
5.4 讨论 |
5.4.1 MaOGT的功能及生化性质特点 |
5.4.2 MaOGT在白桑次生代谢生物合成途径的意义 |
5.4.3 MaOGT在进化发育的位置及意义 |
5.5 结论 |
第六章 全文总结 |
6.1 总结 |
6.2 创新点 |
6.3 不足之处与展望 |
参考文献 |
附录 |
个人简介 |
攻读博士学位期间发表学术论文 |
(10)铜、铁基金属有机框架的模拟酶性质及其分析应用研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
缩写符号对照表 |
第1章 绪论 |
1.1 国内外研究现状及发展动态分析 |
1.1.1 纳米酶简介 |
1.1.2 纳米酶分类 |
1.1.3 纳米酶的催化机理 |
1.1.4 纳米酶的应用 |
1.2 存在的主要问题 |
1.3 研究目标、研究内容和研究方案 |
1.3.1 研究目标 |
1.3.2 研究内容 |
1.3.3 研究方案 |
第2章 铜(Ⅱ)基金属有机框架过氧化物模拟酶在槲皮素检测中的应用 |
2.1 前言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 材料及试剂 |
2.2.2 实验仪器 |
2.2.3 Cu-MOFs和 Cu-MOGs的制备 |
2.2.4 Cu-MOFs催化鲁米诺化学发光测定 |
2.2.5 槲皮素的检测 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 Cu-MOFs的表征 |
2.3.2 Cu-MOFs的模拟酶活性研究 |
2.3.3 Cu-MOFs-鲁米诺-H_2O_2体系的持续化学发光机制 |
2.3.4 Cu-MOFs-鲁米诺-H_2O_2体系检测槲皮素 |
2.4 小结 |
第3章 铁(Ⅲ)基金属有机框架光增强过氧化物模拟酶在环丙沙星降解中的应用 |
3.1 前言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 材料及试剂 |
3.2.2 实验仪器 |
3.2.3 Fe-MOFs的制备 |
3.2.4 Fe-MOFs的光电性能测定 |
3.2.5 Fe-MOFs的光增强POD性质测定 |
3.2.6 环丙沙星的降解 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 Fe-MOFs的表征 |
3.3.2 Fe-MOFs光增强POD模拟活性研究 |
3.3.3 Fe-TCPP-3 催化降解环丙沙星 |
3.3.4 环丙沙星的降解机理 |
3.4 小结 |
第4章 双金属有机框架多酶模拟酶在1,4-二氢吡啶代谢中的应用 |
4.1 前言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 材料及试剂 |
4.2.2 实验仪器 |
4.2.3 FePCN的制备 |
4.2.4 FePCN的多酶模拟活性测定 |
4.2.5 FePCN的催化活性位点测定 |
4.2.6 FePCN多酶模拟特性的应用 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 FePCN的表征 |
4.3.2 FePCN的多酶催化活性研究 |
4.3.3 FePCN的活性位点研究 |
4.3.4 FePCN的酶促动力学研究 |
4.3.5 FePCN多酶模拟特性的应用研究 |
4.4 小结 |
第5章 全文总结与展望 |
5.1 全文总结 |
5.2 前景展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间论文发表情况 |
致谢 |
四、日本开展酶功能变换技术的研究(论文参考文献)
- [1]微生物控制高硫煤矸石产酸污染机理研究[D]. 马道之. 北京有色金属研究总院, 2021(01)
- [2]酶功能化活性微纳米载体的制备及其生物医学应用研究[D]. 徐丹丹. 哈尔滨工业大学, 2021
- [3]节旋藻固定烟气CO2的细胞控碳传输和应激抗逆机制研究[D]. 朱颜霞. 浙江大学, 2021
- [4]基于DNA银簇的牛奶中氯霉素检测方法研究[D]. 李恒超. 江南大学, 2021(01)
- [5]硫酸乙酰肝素类似物调控肿瘤外泌体形成及功能的研究[D]. 吴小涛. 江南大学, 2021(01)
- [6]Galectin-4与K-Ras结合影响其下游通路激活参与非小细胞肺癌转移的调控机制研究[D]. 金秋阳. 山东大学, 2021(09)
- [7]仿酶催化剂转化芳香类污染物的机制解析、材料设计与应用[D]. 程瑞芬. 中国科学技术大学, 2021(08)
- [8]Rhodococcus sp. DH-2对苯胺和原油的降解及对重金属耐受性研究[D]. 李大卉. 天津理工大学, 2021
- [9]UVB诱导长春花及白桑次生代谢激活及调控的系统生物学研究[D]. 钟卓珩. 浙江大学, 2021(01)
- [10]铜、铁基金属有机框架的模拟酶性质及其分析应用研究[D]. 杨昌平. 西南大学, 2021(01)