【聚焦“雙一流”】我校在生命科學研究領域取得新進展

發布時間:2020-04-02

本網訊(生命科學學院)近日,我校生命科學學院劉琳課題組田肖和課題組分別在葉綠素合成研究領域和靶向藥物設計領域取得重要進展。

劉琳課題組在葉綠素合成領域取得新進展

葉綠素是自然界最豐富的色素,通過植物、藻類和藍細菌一系列的酶促反應合成。光依賴型原葉綠素酸酯氧化還原酶(LPOR)利用光和輔酶NADPH,催化底物原葉綠素酸酯的C17=C18雙鍵還原為單鍵。對于綠色植物,LPOR還是幼苗變綠過程中的關鍵酶。劉琳教授課題組解析了分辨率為2.2埃的集胞藻LPOR結構和分辨率為2.4埃的嗜熱聚球藻LPOR結構(圖1)。這兩個結構高度相似,包含了9段alpha-螺旋和8段beta-鏈整體呈現Rossmann型折疊,螺旋G位于結構域核心之外。輔酶NADPH位置固定,螺旋G存在顯著差異。底物口袋緊鄰NADPH的煙酰胺基團,螺旋G參與底物結合過程,其結構差異提示在底物結合過程中,螺旋G及其附近區域伴隨有大的構象變化。此外,結構分析揭示了反應過程中的質子傳遞鏈。

1.集胞藻和嗜熱聚球藻的光依賴型原葉綠素酸酯氧化還原酶(LPOR)結構解析

這一進展以“Crystal structures of cyanobacterial light-dependent protochlorophyllide oxidoreductase”為題,在線發表于《PNAS》(美國科學院報)(文章鏈接:https://doi.org/10.1073/pnas.1920244117)。安徽大學生命科學學院為文章第一單位,學院碩士研究生董陳松是文章的第一作者。上述研究被列為國家重點研發計劃課題2017YFA0503703并且得到了安徽省****計劃等的支持。


田肖和課題組腦靶向藥物設計領域取得新進展

  

在藥物設計領域中細胞和器官的精準靶向有著重要的科學意義。田肖和課題組系統研究了不同數目的低密度脂肪蛋白配體(low-density lipoprotein receptor-related protein-1,LRP-1) 修飾高分子納米藥物載體的作用。研究發現,高密度的LRP-1受體對納米顆粒的靶向攝取起抑制作用。而在一個極低的數目下LRP-1卻具有高效的腦靶向率。研究者期望利用該項成果與超分辨等技術結合,以探究詳細的血腦屏障胞轉作用的分子機制。

現階段相關研究成果以On the design of precision nanomedicines為題,發表于期刊《Science Advances》上(文章鏈接:https://advances.sciencemag.org/content/6/4/eaat0919)。該研究以安徽大學生命科學學院為文章第一單位,田肖和博士為文章的第一作者。帝國理工學院、中科院物理所的Stefano A.Uberti博士,倫敦大學學院Giuseppe Battaglia教授參加了該項工作。

2.A:LRP-1修飾的納米顆粒與細胞作用示意圖 B:理論模擬的受體數目和反應納米顆粒數目的關系 C:實驗中受體數目與靶向親和性的關系



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