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天然低共熔溶剂中糖基化生物催化剂的活性与热稳定性突破:酶功能边界的新拓展
在追求绿色化学的时代背景下,酶催化技术因其高效、专一和环境友好等优势备受关注。然而,传统酶制剂在水相体系中面临热稳定性差、有机溶剂兼容性低等瓶颈问题,严重制约其在工业中的应用。特别是糖基化酶类,如左聚糖蔗糖酶(SacB)和β-果糖呋喃糖苷酶(Invertase),虽然能催化重要生物转化反应,但其在非水介质中的表现往往不尽如人意。近年来,天然低共熔溶剂(Natural Deep Eutectic Solvents, NaDES)作为新型绿色溶剂崭露头角,它由天然组分构成,具有低毒、可生物降解和可设计性强等特点。但现有研究多集中于高含水量体系,对近无水条件下酶的结构-功能关系认知仍存在巨大空白。为
来源:International Journal of Biological Macromolecules
时间:2025-06-11
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卵黄蛋白顺序酶解动力学研究:水解产物的功能特性与生物活性提升机制
卵黄作为重要的食品原料,其磷脂成分(EYPL)在制药工业中具有广泛应用。然而,乙醇提取磷脂后的副产物——无卵黄磷脂蛋白(LFEY)却面临蛋白质溶解度下降、水解效率低等难题。传统单酶水解不仅受产物抑制效应影响,还需大量碱液调节pH,导致产物苦味明显。如何高效转化这一副产物为高附加值功能性成分,成为食品科学与营养健康领域的重要课题。针对这一挑战,研究人员系统评估了Alcalase(A)与Flavourzyme(F)顺序酶解LFEY的动力学特性。研究发现,Alcalase在pH控制下能有效水解LFEY蛋白(水解度10.65%),而Flavourzyme单独作用时水解效率极低(仅2.3%)。创新性地采
来源:International Journal of Biological Macromolecules
时间:2025-06-11
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枯草芽孢杆菌CotA酶的结构功能解析:活性与热稳定性的协同提升机制
在工业生物催化领域,多铜氧化酶(Multicopper oxidase, MCO)因其能利用分子氧高效催化多种底物而备受青睐。其中,源自枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)的CotA酶展现出卓越的热稳定性和碱性耐受性,在染料降解、环境修复等领域具有重要应用价值。然而,现有研究面临两大瓶颈:一方面,通过定向进化获得的突变体虽能提升催化效率,但热稳定性常随之降低;另一方面,不同芽孢杆菌属菌株(如B. pumilus、B. licheniformis等)的最适温度差异显著,其分子机制尚不明确。这些问题的核心在于缺乏对CotA结构-功能关系的系统认知,严重制约了该酶的工业化应用进程。为破
来源:International Journal of Biological Macromolecules
时间:2025-06-11
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可溶性海藻糖酶通过调控眼柄几丁质合成影响中华锯齿新米虾的光敏感性
在浩瀚的进化长河中,甲壳动物发展出一套独特的生存策略——周期性蜕皮。这种由5.35亿年前 Scalido phoran 蠕虫延续至今的古老行为,却隐藏着未解之谜:为何坚硬的几丁质外骨骼能精准感知环境光线变化?中华锯齿新米虾作为观赏和科研兼优的模型生物,其绚丽的体色与复杂的光响应行为背后,可能藏着打开这个谜题的钥匙。河北大学的研究团队在《International Journal of Biological Macromolecules》发表的研究揭开了这一奥秘。他们发现,可溶性海藻糖酶(Tre1)这个原本被认为仅参与能量代谢的"分子剪刀",竟在虾类眼柄中扮演着"光信号守门人"的特殊角色。通过R
来源:International Journal of Biological Macromolecules
时间:2025-06-11
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综述:胶原蛋白在机械转导中的作用及其对骨代谢活性的影响
基本结构胶原蛋白是结缔组织ECM的主要蛋白质,通常以三聚体形式存在,包含胶原结构域(COL)和非胶原结构域(NC)。脊椎动物基因组中至少45个基因编码28种不同的胶原糖蛋白,其分类依据功能角色和超分子组装。I型胶原在骨组织中占主导地位,其三重螺旋结构由两条α1链和一条α2链构成,通过脯氨酸-羟脯氨酸-甘氨酸重复序列维持稳定性。分子水平骨组织中的胶原纤维由I型胶原(占90%以上)与少量III、V、VI等类型共同构成异质聚集体。纤维表面修饰的IX、XII型胶原通过糖胺聚糖侧链调控矿化过程。力学刺激下,胶原纤维的周期性D带间距(67nm)可作为羟基磷灰石(HAP)晶体沉积的模板,直接影响骨组织的抗压
来源:International Journal of Biological Macromolecules
时间:2025-06-11
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pH值调控糖基化鹰嘴豆蛋白-柑橘果胶复合物结构及其高内相乳液特性的机制研究
研究背景与意义鹰嘴豆作为全球第二大消费的豆类作物,其蛋白质(25-30%)具有优异的氨基酸组成和生物利用度,是替代牛奶和豆类过敏原的理想植物蛋白。然而天然鹰嘴豆蛋白(CPI)在等电点附近易聚集,且受温度、pH等加工条件影响导致功能退化,严重制约其在食品工业中的应用。糖基化修饰通过Maillard反应将多糖共价结合到蛋白质上,能显著改善蛋白功能特性。石河子大学的研究团队聚焦CPI与柑橘果胶(CP)的糖基化复合物,探究不同pH环境对其结构及高内相乳液(HIPEs)稳定性的调控机制,为开发新型食品乳化剂提供理论依据。关键技术方法研究通过湿法糖基化反应制备CPI-CP共价复合物,采用动态光散射分析粒径
来源:International Journal of Biological Macromolecules
时间:2025-06-11
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综述:草酸脱羧酶(OxDC)在治疗尿石症(肾结石疾病)中的治疗潜力
草酸脱羧酶:对抗肾结石的分子利器Abstract40mg/d)是核心风险因素,现有疗法难以有效控制。草酸脱羧酶(OxDC)作为Mn依赖性六聚体酶,能将草酸降解为CO2和甲酸盐,成为溶解结石的新希望。本文深入探讨OxDC的生化特性、作用机制及临床转化挑战。Introduction尿石症是导致慢性肾病(CKD)的重要病因,印度北部发病率高达15%。CaOx结石形成涉及两大路径:肾小管内盐类过饱和结晶,以及Randall斑块(羟基磷灰石沉积于肾乳头)的间质途径。草酸通过饮食(菠菜、坚果)和肝脏代谢(AGXT/GRHPR/HOGA基因缺陷)双重来源积累,其晶体可触发NLRP3炎症小体激活,释放IL-1
来源:International Journal of Biological Macromolecules
时间:2025-06-11
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TgMYBS1-TgSUS1调控模块介导香榧籽粒蔗糖代谢的分子机制
香榧作为一种珍贵的坚果类经济树种,其籽粒富含油脂、多酚等营养成分,但蔗糖代谢如何影响籽粒品质的分子机制尚不明确。此前研究表明,蔗糖合酶(Sucrose Synthase, SUS)在植物碳分配中起关键作用,但不同物种中SUS功能存在显著差异。尤其在香榧这类具有重要经济价值的树种中,SUS如何被调控仍属空白。为解决这一问题,来自中国的研究团队通过全基因组分析鉴定了香榧中5个SUS基因,发现TgSUS1在籽粒发育关键期(5-6月)表达显著升高。研究人员采用瞬时过表达、水稻异源转化和基因沉默等技术,证实TgSUS1通过增强蔗糖裂解方向(SS-c)活性降低籽粒蔗糖含量。进一步通过酵母单杂交(Y1H)和
来源:International Journal of Biological Macromolecules
时间:2025-06-11
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太湖流域水稻地方品种的遗传结构解析、KASP标记开发及核心种质资源构建
水稻作为全球主粮作物,其遗传资源的保护与利用直接关乎粮食安全。太湖流域作为长江中下游的“稻作摇篮”,拥有8000余年的栽培历史,孕育了丰富的水稻地方品种。然而,现代高产品种的推广导致传统地方品种急剧流失,这些携带独特抗逆性、风味品质等性状的“农业活化石”正面临不可逆的灭绝风险。如何系统评估其遗传多样性、建立高效鉴定体系并实现资源可持续利用,成为亟待解决的科学问题。来自中国的研究团队在《Genomics》发表的研究中,通过高通量重测序技术对太湖流域114份水稻地方品种进行全基因组分析,揭示了其遗传结构特征,开发了高效分子标记工具,并构建了核心种质库。研究采用群体遗传学分析(STRUCTURE软件
来源:Genomics
时间:2025-06-11
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脑小血管病负担与认知障碍的关系:骨架化平均扩散率峰宽的中介作用
随着人口老龄化加剧,脑小血管病(CSVD)已成为导致血管性认知障碍和痴呆的重要病因。这种累及脑内微小血管的病变,通过慢性低灌注、血脑屏障破坏等机制引发白质(WM)损伤,但具体如何导致认知功能下降仍不明确。传统扩散张量成像(DTI)指标如各向异性分数(FA)虽能反映WM损伤,但存在操作复杂、对弥漫性病变敏感性不足等局限。荷兰学者Baykara提出的骨架化平均扩散率峰宽(PSMD)指标,通过自动化分析WM骨架的扩散异质性,展现出优越的稳定性和临床相关性,但其在CSVD认知损害通路中的中介作用尚未系统研究。为解决这一科学问题,复旦大学附属华山医院放射科胡启立团队联合神经病学研究所开展了一项横断面研究
来源:Brain Communications
时间:2025-06-11
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基于多任务学习与自蒸馏策略的Pythia-PPI模型:突破蛋白质互作结合亲和力突变预测瓶颈
蛋白质作为生命活动的主要执行者,其相互作用网络构成了细胞功能的分子基础。然而当氨基酸发生突变时,这些精密调控的蛋白质-蛋白质相互作用(PPI)可能被增强、削弱甚至完全破坏——这正是许多疾病发生的分子机制,也是蛋白质药物优化的关键靶点。传统实验方法如等温滴定量热法(ITC)和酵母双杂交系统虽然能测量结合亲和力变化(ΔΔG),但存在通量低、成本高的局限;而现有计算方法如Rosetta和FoldX等物理模型受限于采样效率和能量函数精度,机器学习方法则面临标注数据稀缺的困境。针对这一交叉学科难题,中国科学技术大学与北京化工大学的研究团队在《National Science Review》发表了创新性解
来源:National Science Review
时间:2025-06-11
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急性血管紧张素II持续输注中血压反应的性别差异:仅性激素之过?
心血管疾病的性别差异一直是医学界的未解之谜。尽管已知男性更易患高血压,但传统研究多聚焦于性激素作用,忽略了性染色体补体(SCC)这一根本差异。更矛盾的是,临床数据显示睾酮既可能升高血压(如年轻患者),又能降低老年患者血压;而雌激素虽被认为具有心血管保护作用,近年却发现其潜在的血管收缩功能。这种认知混乱源于既往研究未能区分性激素的组织性效应(发育期永久编程作用)与激活效应(可逆调节作用),更未考虑XX与XY染色体本身的基因差异。为解决这一难题,阿根廷科尔多瓦费雷拉研究所的研究团队利用独特的“四核心基因型”小鼠模型——通过Sry基因易位技术构建XX雄鼠与XY雌鼠,实现性染色体与性腺类型的解耦。研究
来源:Brain Research
时间:2025-06-11
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基于DNAzyme Walker与哑铃型HCR双信号放大的自供能生物传感器实现地中海贫血基因TATA-28 DNA的 attomolar级检测
地中海贫血作为全球高发的常染色体隐性贫血疾病,由α/β珠蛋白基因突变导致血红蛋白合成障碍,临床表现为生长迟缓、心肌病等严重后果。尽管早期基因筛查可降低80%以上重症患儿出生率,但现有检测技术如毛细管电泳耗时8-12小时/样本、二代测序成本高达150-300美元/例,且传统电化学方法依赖外部电源,均难以满足大规模筛查需求。TATA-28作为α珠蛋白缺陷的关键生物标志物,其超敏检测成为临床痛点。针对这一挑战,广西民族大学等机构的研究团队在《Biosensors and Bioelectronics》发表研究,创新性地将DNAzyme Walker的机械切割功能与哑铃型杂交链式反应(DHCR)的等温
来源:Biosensors and Bioelectronics
时间:2025-06-11
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近红外光响应型植物基树脂骨支架的UV辅助直写打印与动态骨修复研究
在口腔临床中,牙周病、创伤和肿瘤切除导致的骨缺损修复面临巨大挑战。传统自体骨移植存在塑形精度不足的问题,而异种骨粉则难以维持稳定形态。尽管3D打印技术能定制静态骨支架,但愈合过程中骨组织的动态变化要求支架具备环境适应性。4D打印技术虽能赋予材料时间维度上的形变能力,却受限于复杂工艺和高成本。丙烯酸酯化环氧大豆油(AESO)作为一种植物基形状记忆聚合物,兼具生物可降解性和热响应特性,但其UV-DIW打印支架的Tg远高于生理耐受范围,且缺乏精准的远程调控手段。吉林省科技厅医疗健康项目支持的研究团队创新性地将聚多巴胺(PDA)修饰的羟基磷灰石(HA@PDA)掺入AESO树脂,通过低温UV-DIW技术
来源:Biomaterials Advances
时间:2025-06-11
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肉毒毒素A通过抑制PARP14/SOCS2介导的巨噬细胞M2极化改善增生性瘢痕形成
研究背景与意义增生性瘢痕(HS)作为创伤、烧伤或手术后常见的皮肤纤维化疾病,不仅导致皮肤外观异常,还伴随瘙痒、疼痛和功能障碍,严重影响患者生活质量。尽管现有治疗手段如手术切除、皮质类固醇注射等有一定效果,但复发率高且机制不明。近年来,巨噬细胞在组织修复中的双重角色备受关注——其M2型极化过度会促进纤维化,但具体调控网络尚未阐明。肉毒毒素A(BTXA)作为临床常用的神经毒素,已被发现能改善瘢痕质量,但其免疫调节作用机制仍是未解之谜。复旦大学附属中山医院的研究团队通过多组学分析锁定PARP14(多聚ADP核糖聚合酶家族成员14)和SOCS2(细胞因子信号抑制因子2)这两个关键分子,首次揭示BTXA
来源:Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Molecular Cell Research
时间:2025-06-11
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近红外光诱导的光热免疫联合治疗系统在肺癌骨转移治疗中的协同抗肿瘤与骨修复作用
肺癌是全球癌症相关死亡的首要原因,约50%患者会发生骨转移,导致骨溶解、病理性骨折等骨骼相关事件。尽管免疫检查点抑制剂已成为晚期肺癌一线治疗,但骨转移灶因其"冷"肿瘤微环境(TME)对免疫治疗反应不佳。同时,手术刮除后的骨缺损修复也是临床难题。如何打破免疫抑制微环境、实现肿瘤清除与骨再生双重效果,成为亟待解决的科学问题。广东省人民医院团队在《Bioactive Materials》发表研究,开发了基于黑磷纳米片(BPNSs)和STING激动剂(SA)的可注射水凝胶系统BP@Gel-CD[SA]。该系统通过主客体相互作用将SA封装于β-环糊精纳米盒中,结合BPNSs的光热/光动力性能,实现了近红
来源:Bioactive Materials
时间:2025-06-11
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一步法制备淫羊藿苷封装仿生支架:通过STAT3通路协调免疫-血管-成骨级联反应促进骨再生
骨组织具有独特的自我修复能力,但当缺损超过临界尺寸时,其再生过程往往失败。传统骨修复材料面临多重挑战:既要协调炎症反应、血管生成和成骨分化的时序关系,又需解决药物递送系统中突释、载药量不足等问题。尤其值得注意的是,巨噬细胞介导的免疫微环境调控与后续血管-成骨耦合的分子机制尚未阐明,而中药活性成分淫羊藿苷(Icariin, ICA)虽具有成骨活性,但其浓度依赖性毒性和递送效率限制了临床应用。四川大学的研究团队在《Bioactive Materials》发表的研究中,创新性地开发了一种基于原位乳化聚合的一步法策略,成功构建了负载PLGA@IC微球的仿生支架(CHP@IC)。该支架通过甲基丙烯酸酐修
来源:Bioactive Materials
时间:2025-06-11
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多菌株益生菌通过肠-肝轴调控改善2型糖尿病大鼠糖脂代谢紊乱的机制研究
益生菌缓解糖尿病症状高剂量多菌株益生菌干预显著降低T2DM大鼠空腹血糖(FBG)和口服糖耐量试验曲线下面积(OGTT-AUC),同时改善甘油三酯(TG)、总胆固醇(TC)和低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)水平。体重监测显示,益生菌组虽未完全恢复至对照组水平,但游泳耐力测试提示其能量代谢得到改善。肝脏病理学分析进一步证实益生菌减少脂肪沉积和淋巴细胞浸润,而附睾脂肪组织(iWAT)仅轻微肥大。益生菌调控肠道菌群组成宏基因组测序揭示糖尿病模型组肠道菌群α多样性(Shannon指数)显著降低,而β多样性(PCoA分析)在益生菌干预后发生显著重构。关键物种Adlercreutzia equolifaci
来源:mSystems
时间:2025-06-11
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NSDV GP38的免疫原性及弗林蛋白酶在GP38蛋白水解加工中的作用机制研究
NSDV GP38的免疫原性特征研究团队通过昆虫细胞系统成功表达重组NSDV GP38-his/FLAG蛋白,经PNGase F处理证实其存在N-连接糖基化修饰。利用该抗原建立ELISA检测体系,发现实验感染NSDV的绵羊在感染后第8天均出现抗GP38抗体血清转化,与核蛋白(N)和Gc抗体的产生同步,但仅50%血清对Gn抗原反应强烈。这一现象提示GP38可能通过遮蔽Gn表位影响抗体识别,类似CCHFV中GP38与Gn/Gc形成复合物的报道。GP38蛋白的加工机制解析通过单克隆抗体6F6 A3B(靶向GPC189-202表位)在免疫印迹中检测到~37 kDa的NSDV GP38及其前体蛋白。质谱
来源:Journal of Virology
时间:2025-06-11
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综述:鹿茸完全再生需要局部和全身因子的共同作用,而全身因子单独作用即可实现普通皮肤再生性愈合
鹿茸再生的双因子调控机制:揭开哺乳动物器官再生的奥秘背景鹿茸作为哺乳动物唯一能周期性完全再生的器官,其再生过程始于硬角脱落后创面的再生性愈合。这一独特现象为研究哺乳动物器官再生提供了天然模型。值得注意的是,愈合后的皮肤会转变为特殊的茸皮类型(velvet skin),其组织学特征与普通头皮显著不同:具有夸张的多叶皮脂腺、缺失汗腺和立毛肌、存在不同发育阶段的毛囊以及增厚的表皮。局部与全身因子的协同作用研究团队通过系列实验揭示了鹿茸再生中局部因子(pedicle periosteum, PP)和全身因子的明确分工:当删除PP(去除局部因子)后,鹿茸再生完全被抑制,但创面仍能以头皮型皮肤实现再生性愈
来源:Cell Regeneration
时间:2025-06-11