基于生物分子组装的仿生光合成和抗肿瘤治疗研究获进展

多尺度分级有序组装是生物体中普遍存在的一种现象。生物内源分子包括肽和蛋白质等均能通过分子间多种弱相互作用(如氢键、静电力、范德华力、π效应和疏水作用等)的协同,自组装形成各种多尺度有序结构,为生物体提供多样化的功能。对多尺度分级有序组装的研究,一方面有助于人们在分子水平上认识自然界中生命起源、形成和演化的过程;另一方面也为新材料的合成以及生物新技术的开发提供了新的思路和手段。然而,如何通过弱相互作用的协同和调控,实现生物分子(尤其是生物小分子如寡肽)可控组装,构建仿生的多尺度分级有序功能体系仍是一个长期的挑战。 在国家自然科学基金委、中组部和中国科学院的大力支持下,中国科学院过程工程研究所研究员闫学海团队在基于生物分子组装的仿生光合成和抗肿瘤治疗方面取得系列进展。研究人员受天然蛋白质调控色素分子自组装的启发,提出了寡肽调控卟啉自组装构建仿生功能体系的策略。通过对寡肽亲疏水性的合理设计,实现了分子、纳米和微米尺度有序自组装结......阅读全文

基于生物分子组装的仿生光合成和抗肿瘤治疗研究获进展

  多尺度分级有序组装是生物体中普遍存在的一种现象。生物内源分子包括肽和蛋白质等均能通过分子间多种弱相互作用(如氢键、静电力、范德华力、π效应和疏水作用等)的协同,自组装形成各种多尺度有序结构,为生物体提供多样化的功能。对多尺度分级有序组装的研究,一方面有助于人们在分子水平上认识自然界中生命起源、形

化学所在天然生物小分子组装及其肿瘤光动力治疗获进展

  肿瘤光动力治疗是一种利用光动力效应进行肿瘤治疗的新技术。其基本原理是通过特定波长的激光照射激发肿瘤组织吸收的光敏剂,处于激发态的光敏剂把能量传递给附近的氧分子生成活性氧(包括单线态氧、超氧阴离子或羟基自由基等),进一步和相邻的生物大分子发生反应,产生细胞毒性进而引起细胞死亡。与传统的肿瘤化疗和放

《化学会评论》封面报道化学所仿生体系分子组装研究成果

    《化学会评论》当期封面  生命体系中诸多基本结构单元在特定的环境下,能自发地进行自组装,形成各种各样的纳米结构。在细胞生命活动中,蛋白的折叠和展开起到了至关重要的作用,蛋白质的错误折叠能够导致神经性疾病的发作,例如阿尔兹海默症(Alzheimer"s Disease)。实际上

模仿生物学将粒子自组装提升到新水平

  美国物理学家创造了一种自组装粒子的新方法,这一进步为在微观层面构建复杂和创新材料开辟了新途径。这一发表在《自然》杂志上的新突破,主要集中在乳液(浸入水中的油滴)及其在折叠体自组装中的应用,这些独特的形状理论上可从液滴相互作用的序列中预测出来。  自组装于2000年代初推出,为科学家提供了一种“预

分子笼光控催化发散合成取得进展

自然界的光合作用系统通过精妙的光控机制实现能量与物质的高效转化,而人工模拟这一过程始终是化学领域的重大挑战。传统光开关催化剂多局限于活性“启停”控制,难以在单一催化剂内实现产物路径的主动切换。金属有机笼凭借可定制的空腔微环境,为调控反应选择性提供了理想平台。然而,现有分子笼体系大多依赖多笼协同或结构

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生物活性光开关分子光药理研究获突破

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/7/505059.shtm

单分子测序改善微生物基因组组装

  美国国家生物防卫分析和反制中心的研究人员近日在《Genome Biology》上发表文章,介绍了SMRT技术在微生物基因组组装上的应用。他们认为,单分子测序数据能降低测序费用,并带来更多完整的基因组,改善微生物基因组数据库的质量。   随着测序费用的不断下降,测序项目的数量也在不断上升。G

生物大分子纳米结构工程:从精确组装到精准生物传感

生物传感器是一类集成生物识别元件(如酶、抗体或核酸等)和物理、化学换能模块的器件(信号转导易与细胞中的信号转导混淆)。生物传感器已经广泛用于家庭监护和现场检测,目前的穿戴式和床边检测(POCT)生物传感研究可能对疾病监控模式产生深刻影响。然而,有别于均相反应体系,生物传感器本质上是一个异相界面反应过

生物活性分子体内原位构筑超分子组装体研究获新进展

  随着纳米生物技术和纳米医药的发展,生物活性分子体内原位构筑超分子组装体的概念越来越受人们的重视。实现对聚合物的可控组装调控,对改进材料在体内的生物效应和安全性,具有重大意义。但是,由于生物医用材料在体内的生物过程极其复杂,如何实现聚合物在病生理条件下的组装调控,是医用高分子领域极具挑战性的科学问

大环生物分子快速合成有新法

  美国范德堡大学官网近日发布公告称,该校生化学院化学系教授杰夫瑞·约翰斯顿与其学生开发出一种全新合成技术,能将生物体内重要的环状分子——环缩肽的合成步骤从之前的14步缩减到6步,而且产量更高,环状分子尺寸更大。新化合过程将开启全新的化学运用,更大环状缩肽具有独特的生物特性,可用来开发更高效抗生素、

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《应用化学》-中科院化学所-生物分子马达组装

近日,在中国科学院、科技部和国家自然科学基金委的支持下,胶体、界面与化学热力学院重点实验室的研究人员与德国马普胶体界面研究所合作在生物分子马达的分子组装方面取得新进展,研究工作发表在近期出版的德国《应用化学》(Angew. Chem. Int. Ed. (2007, 46, 6996-7000))

光合细菌分子自组装捕光天线相干激子态传能机制研究

  顾城给世人留下了著名诗句“黑夜给了我黑色的眼睛,我却用它来寻找光明”。把这句话用在古老的光合细菌绿硫菌身上也十分妥帖。人眼对可见光的响应达到单光子量级,而依靠光合作用为生的绿硫菌其生存环境比我们所经历过的任何黑夜还要暗淡。可以想象它们的捕光天线系统也应该十分发达,传能机制也会更为奇特。绿硫菌捕光

用于生物大分子药物递送的仿生纳米递释系统

用于生物大分子药物递送的仿生纳米递释系统● 项目简介:生物大分子药物主要包括蛋白质、多肽、抗体、疫苗与核酸等,在重大疾病防治中发挥极其重要的作用,是21世纪药物研发最具前景而又竞争激烈的领域之一。欧洲、美国、日本等发达国家均把生物大分子药物列为药物研发的重点。我国中长期科技发展规划纲要已将“蛋白质药

关于衣壳的合成组装介绍

  一旦病毒感染细胞,它就开始利用感染的宿主细胞的资源进行自我复制。在这一进程中,新的衣壳蛋白亚基根据病毒的基因组信息并利用宿主细胞的蛋白质生物合成系统而被合成出来。在衣壳蛋白被合成后就需要对其进行组装。在组装过程中,一个所谓的“门户”(portal)亚基在衣壳的顶点被装好;然后通过门户亚基将病毒D

纳米结构单元组装与仿生纳米复合材料研制取得进展

无序纳米线被组装成具有周期性结构的有序一维超细纳米线薄膜  目前,国际上有关纳米结构组装技术与仿生结构材料研究领域的挑战之一,是如何实现将功能化的纳米结构单元组装成有序的组装体,以获得新的功能和应用。受具有优越力学性能的生物材料体系如贝壳、飞鸟骨骼等微观结构与其性能关系的启示,如何仿

合成生物学:让“像组装机器一样组配生物”成现实

  当国人将目光投向因发现青蒿素而获得诺贝尔科学奖的屠呦呦身上时,一批专家学者进而聚焦在让青蒿素可以大规模制备的幕后英雄——合成生物学身上。2015年12月底以合成生物学发展战略为主题的第552次香山科学会议上,30多位专家研讨如何将“可以像组装机器一样组配生物”的设想变为现实。  所谓合成生物学,

科学家为多肽仿生材料应用“画像”

多肽仿生材料是指借鉴自然界中的天然蛋白质、病毒、生物矿物等的结构与功能设计特定的肽序列,进而通过非共价或共价作用力调控形成的具有特定结构与功能的一类生物材料。“多肽仿生材料是指借鉴自然界中的天然蛋白质、病毒、生物矿物等的结构与功能设计特定的肽序列,进而通过非共价或共价作用力调控形成的具有特定结构与功

化学所在生物分子马达组装体性能调控方面取得新进展

  以活性生物大分子为构筑基元,利用分子组装策略设计与构建仿生体系,模拟或调控生命体基本单元的结构和功能,已成为化学与生命科学交叉的前沿和热点。生命体活动所必需的能量来源是三磷酸腺苷(ATP),一般情况下由旋转生物分子马达蛋白ATP合酶在跨膜质子梯度势的推动下合成。  在国家自然科学基金委、科技部和

林可霉素生物合成获突破-小分子硫醇“导演”抗生素合成

  分子硫醇广泛存在于所有真核和原核生物体系中,长期以来,对其功能的理解局限于对抗各种内源性和外源性因素所引起的细胞氧化还原平衡失调。近日,中国科学院上海有机化学研究所刘文团队的发现显然突破了这一认知“禁锢”:小分子硫醇不但可以充当广为人知的“保护性”角色,而且可以前所未有地扮演“建设性”的角色用于

科研人员实现光介导细胞内大分子合成

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/3/519552.shtm

化学所成功实现分子马达在蛋白微胶囊表面的组装

在科技部、国家自然科学基金委和中国科学院的支持下,胶体、界面与化学热力学院重点实验室的研究人员在旋转分子马达的分子仿生组装方面取得新进展,研究工作发表在近期出版的Adv. Mater. (2008, 20, 601-605) 上。 细胞生长代谢的整个过程需要能量,绝大多数情况下能量由ATP的高

关于胶原的合成与组装的介绍

  胶原的合成与组装始于内质网,并在高尔基体中进行修饰,最后在细胞外组装成胶原纤维。在胶原蛋白在粗面内质网膜结合的核糖体上起始合成前α链,并在内质网切除信号肽,通过内质网和高尔基体的加工、修饰和组装,形成三股螺旋的前胶原并分泌到胞外,形成原胶原最后组装成胶原原纤维和胶原纤维。  前胶原是原胶原的前体

长春光机所在卟啉分子自组装纳米结构合成方面获新进展

  近期,由中科院长春光学精密机械与物理研究所与河南大学的科研人员合作开展的卟啉分子自组装纳米结构合成,以及利用该卟啉纳米结构合成中空铂金属纳米结构的研究取得了一系列进展,相关成果未来有望应用于燃料电池的研发。   卟啉及其衍生化合物广泛存在于生物体内和能量转移相关的重要细胞器内,如动物体内的血红

过程工程所等在自组装生物分子材料研究上获进展

  自组装是生物体乃至自然界中普遍存在的一种现象,生物内源分子包括蛋白质、多肽、脂类和DNA等均能通过分子间弱相互作用(包括静电力、范德华力、π效应和疏水作用等)的协同组装形成各种有序结构,进而实现生命功能,引发生命特征。如何通过调控分子间弱相互作用将生物分子(尤其是生物小分子)组装成为与生物体具有

化学所在生物分子马达组装及其应用研究方面获进展

  自然界的细胞生命活动主要是通过生物分子马达协同运动来完成。近年来,以活性生物分子马达为构筑基元,利用分子组装技术,构建复杂的类细胞器结构,能很好地模拟细胞内的物质传递、能量转化和信息存储,已成为化学与生命科学交叉的研究热点。组装的生物分子马达杂化体系增强光转换效率  在国家自然科学基金委、科技部

大连化物所利用微流控技术仿生合成新型微米纤维生物材料

微流控技术仿生合成新型微米纤维生物材料研究取得新进展        近日,中国科学院大连化学物理研究所研究员秦建华领导的研究团队在利用微流控技术仿生合成功能化微米纤维生物材料方面取得新进展,研究成果以封面文章发表在最新的Advanced Materials (2014, 26, 2494–249

化学所发表ATP合酶体外重组综述文章

  以天然生物活性分子为基元,利用分子组装策略构建新型的仿生体系,模拟生命基本单元的结构与功能,能有助于在分子层面上理解与认知生物活动的本质与物理化学机制,已发展成为组装生物学的研究新方向。  ATP合酶是自然界中最小的生物分子马达,在生物能的产生和转化方面起着关键作用。生命活动所必需的能量三磷酸腺

合成生物学:细胞间通讯的光遗传法检测

  基因表达的时间控制对细胞功能和命运起到至关重要的作用,一些基因,如Notch效应子基因Hes1,就表现出了快速的mRNA合成后又基于负反馈信号后而降解的基因表达振荡模式。科学家利用光遗传方法创造出具有快速时空精度的人工振荡模式,并利用生物发光或荧光报告基因在单细胞水平进行振荡探测。然而,科学家目