酶分子的胞内高效递送、催化和检测

Nature Communications:高内涵助力纳米材料新剂型研究--酶分子的胞内高效递送、催化和检测近日,中国科学院过程工程所(IPE)生化工程国家重点实验室生物剂型与生物材料课题组与清华大学(THU)及天津大学(TJU)合作,基于无定形金属有机框架开发出一种新剂型,可实现酶分子的细胞内高效递送和催化,在单细胞水平上实现细胞代谢产物的原位检测。该工作发表于Nature Communications 2019,10,5165,题目为"Packaging and delivering enzymes by amorphous metal-organic frameworks"。受限于细胞膜的屏障作用和细胞内的降解因素,外源的酶分子难以进入细胞内发挥高效的催化反应。为解决上述难题,本论文的研究团队制备了新型的无定形态金属有机骨架纳米颗粒,用于酶分子的负载。该剂型能够克服细胞膜屏障,将酶分子高效递送进......阅读全文

D2羟戊二酸脱氢酶对底物特异性识别和催化的分子机制

  近期,中国科学院分子细胞科学卓越创新中心研究员丁建平课题组在Cell Discovery上,在线发表了题为Structure, substrate specificity, and catalytic mechanism of human D-2-HGDH and insights into p

细胞膜伪装提高药物分子在体内的递送效率

  免疫系统作为生物体内最有力的防御屏障,监测细胞和组织的健康状况,识别外源入侵物(如病毒、细菌、微小生物等),执行免疫清除任务,确保生命体安稳的运转。然而,在免疫系统成功解除外源入侵威胁的同时,参与体内药物运输的纳米载体同样会受到免疫系统的干预,导致药物运输障碍。因此,如何帮助纳米载体逃脱机体的免

OpenSPR助力仿生递药系统研究

西南大学药学院李翀教授课题组致力于具有生物活性的功能性多肽设计、筛选及优化,围绕多肽介导药物靶向递送开展工作。继2018年10月在Nano Letters(IF:12.08)上发表经口服途径实现靶向抗真菌感染递送系统的高水平研究论文后(Nano Letters杂志快报---OpenSPR分子互作助力

中科院研究发现金属—分子筛类酶催化特性

近日,中科院大连化学物理研究所刘中民院士和研究员魏迎旭团队,与研究员肖建平团队合作,在金属—分子筛局域结构和微环境在烷烃脱氢中的作用机制研究方面取得新进展。相关研究成果发表在《美国化学会志》。将金属引入到分子筛中,可以实现多种催化反应,如脱氢、加氢和氧化等。在某些反应中,分子筛不仅能够提供活性中心,

限制性核酸内切酶的概念和功能

限制性核酸内切酶(restrictionendonuclease),又简称限制酶或内切酶。它们是基因工程和基因诊断重要的一类工具酶。它们的发现和应用为从基因组中分离目的基因提供了必要的手段.限制酶能特异地识别和切割特异的核苷酸序列,将双链DNA切成较小的片段。酶切后目的基因可能完整地或部分地保存于某

中英团队联合研发新型内窥技术,助力高效肿瘤检测

医生在手术中利用内窥影像来寻找病灶并判断治疗边界,从而制定手术方案(如切除部位、方式、范围和深度等)。病灶的精准高效检测直接影响着治疗效果,目前,临床常用的白光内窥镜或窄带内窥镜,根据色彩信息来区分病灶与正常组织来指导手术操作。然而,病灶并不总是呈现出明显的色彩特征。因此,仅依靠色彩信息来识别肿瘤有

高效液相色谱仪室的内温度和相对湿度

还是比较宽。正常的室温(人能适应的)就可以,如果没有柱箱或用双泵混合的,应尽量保证恒温。湿度对光学系统会有一定的影响,太高的话,镜片会长霉。应该在75%以下比较合适。当然,太低了也有问题,比如静电等。

酶催化的作用有哪些?

酶加速或减慢化学反应的作用。在一个活细胞中同时进行的几百种不同的反应都是借助于细胞内含有的相当数目的酶完成的。它们在催化反应专一性,催化效率以及对温度、pH值的敏感等方面表现出一般工业催化剂所没有的特性。在许多情况下,底物分子中微小的结构变化会丧失一个化合物作为底物的能力。

蛋白酶的催化过程

1. 称取胰蛋白酶:按胰蛋白酶液浓度为 0.25 %,用电子天平准确称取粉剂溶入小烧杯中的双蒸水(若用双蒸水需要调 PH 到 7.2 左右)或 PBS ( D-hanks )液中。搅拌混匀,置于 4℃ 内过夜。2. 用注射滤器抽滤消毒:配好的胰酶溶液要在超净台内用注射滤器( 0.22 微米微孔滤膜)

脂肪酶的催化机制

脂肪酶具有油-水界面的亲和力,能在油-水界面上高速率的催化水解不溶于水的脂类物质;脂肪酶作用在体系的亲水-疏水界面层,这也是区别于酯酶的一个特征。来源不同的脂肪酶,在氨基酸序列上可能存在较大差异,但其三级结构却非常相似。脂肪酶的活性部位残基由丝氨酸、天冬氨酸、组氨酸组成,属于丝氨酸蛋白酶类。脂肪酶的

磷酸酶的催化机制

半胱氨酸依赖的磷酸酶通过形成磷酸-半胱氨酸中间体来催化磷酸酯键的断裂,具体过程如下(以磷酸化的酪氨酸去磷酸化过程为例,参见右图)[1]首先,酶活性位点上的自由的半胱氨酸亲核基团进攻磷酸基团中的磷原子并成键;然后,连接磷酸基团与酪氨酸的P-O键接受位置合适的酸性氨基酸(如天冬氨酸)或水分子所提供的质子

酶催化剂的特点

酶催化剂除一般催化剂的特点外,还有以下特点:(1)酶催化效率高。(2)反应条件温和。(3)高度特异性。酶催化反应用于工业生产,可以简化工艺流程、降低能耗、节省资源、减少污染。酿造工业利用酶催化反应生产酒、有机酸、抗菌素等产品,已成为一项重要的产业。

酶的催化机理介绍

催化机理酶的催化机理和一般化学催化剂基本相同,也是先和反应物(酶的底物)结合成络合物,通过降低反应的活化能来提高化学反应的速度,在恒定温度下,化学反应体系中每个反应物分子所含的能量虽然差别较大,但其平均值较低,这是反应的初态。S(底物)→P(产物)这个反应之所以能够进行,是因为有相当部分的S分子已被

酶催化反应的特征

特征酶催化反应还表现出一种在非酶促反应中不常见到的特征,即可与底物饱和。当底物浓度增加时,酶反应速率达到平衡并接近一个最大值Vm(见图)。公式简介1913年L.迈克利斯和L.M.门顿发展了关于酶的作用和动力学的一般理论,假定酶E首先与底物S结合形成酶-底物复合物ES;然后此复合物在第二步反应中分解形

酶的催化机理分析

1.邻近定向 对一个双分子反应,酶可以使两个底物结合在活性中心彼此靠近,并具有正确的取向。这比在溶液中随机碰撞更容易发生反应。邻近效应相当于大大提高了有效底物浓度,甚至超过现实中可以达到的浓度。定向效应则使每一次碰撞都具有正确的取向。化学上通过将分子间反应转变成分子内反应对此进行推算,认为可以将反应

什么是酶的酸碱催化?

酸碱催化是指酶通过瞬时向底物提供质子或接受质子,从而稳定过渡态,加速反应。根据不同的酸碱理论,可分为一般酸碱(广义酸碱)催化和特殊酸碱(狭义酸碱)催化两种,后者特指H+和OH-的催化作用;前者还包括其他弱酸弱碱的催化作用。酶促反应一般发生在近中性条件,H+和OH-的浓度很低,所以主要是一般酸碱催化。

生物酶学基础酶的催化特性

酶的催化特性酶和一般化学催化剂相比,酶具有下列的共性和特点。1 共性酶与一般催化剂相比,具有下面几个共性:①具有很高的催化效率,但酶本身在反应前后并无变化。酶与一般催化剂一样,用量少,催化效率高;②不改变化学反应的平衡常数。酶对一个正向反应和其逆向反应速度的影响是相同的,即反应的平衡常数在有酶和无酶

我国科学家开发新型抗癌mRNA纳米疫苗

  信使RNA(mRNA)疫苗可实现安全高效的免疫,是一种新型癌症免疫疗法,但受到多重递送障碍的限制,如mRNA被快速清除、细胞膜和核内体的磷脂双分子层限制其胞内递送、依赖佐剂诱导强烈的免疫反应等。纳米颗粒有望保护mRNA免受降解,并通过淋巴管将mRNA传递到淋巴结。然而,大多数纳米颗粒经细胞内吞到

DNA“分子笼”可成纳米级药物递送车

  据美国物理学家组织网7月4日报道,最近,牛津大学科学家首次开发出一种由DNA(脱氧核糖核酸)制造的分子“笼子”,能进入活细胞内部并在其中生存,由此可能带来一种有效的药物递送新方法。研究论文发表在美国化学学会《ACS纳米》电子期刊上。   这种DNA“分子笼”由牛津大学物理学家和分

比头发细20000倍!分子“弹弓”精准递送药物!

   最近,一批来自意大利罗马Tor Vergata大学和加拿大蒙特利尔大学的科学家报道,他们设计和合成了一种基于DNA分子的药物递送系统,这一分子管道系统比人类的头发还要细20,000倍。研究人员指出,这种分子“弹弓”可以在与特定疾病标志物接触的同时在人体的病变组织和细胞团中的精确位置递送药物。 

生物大分子药物口腔黏膜递送研究进展

摘要生物大分子药物的替代给药方式一直是生物大分子药物研究的热点。口腔黏膜因其“柔和”的给药环境、无肝首过效应以及患者依从性好等优点,是生物大分子药物理想的给药部位。由于相对分子质量大、亲水性强的特点,生物大分子药物存在口腔黏膜渗透吸收差、生物利用度低的问题。黏膜促透技术的发展,为生物大分子药物的口腔

内切酶列表:

Single letter code:R = G or A; Y = C or T; W = A or T; M = A or C; K = G or T; S = C or G;H = A, C or T;V = A, C or G;B = C, G or T;D = A, G or T;N =

DNA的限制性核酸内切酶酶切实验和连接实验

一)酶切实验  本实验学习用限制性核酸内切酶(Restriction endonuclease)EcoRI 切割λDNA及质粒pBR322DNA,琼脂糖凝胶电泳后观察酶切结果。   【原理】   λDNA 是大肠杆菌的一种温和噬菌体DNA,双股线状,分子大小为48.5 kb。 EcoRI酶可识别DN

热原行星盘内首次发现水和其他分子

  德国和荷兰科学家借助詹姆斯·韦布空间望远镜,首次在一颗婴儿恒星周围的行星形成气体和尘埃盘内探测到水以及形成地球等天体所需的其他分子。科学家此前认为,这种极端环境不适合岩石行星形成,但最新发现表明,类地行星或许能在更广泛的宇宙环境中形成。相关论文刊发于最新一期《天体物理学杂志快报》。  研究团队指

Cell-Rep:影响EBV胞内复制过程的关键基因

最近,来自VCU的研究者们鉴定出了两个与EBV(Epstein-Barr virus)复制有关的基因,该病毒的侵染会导致多种不同类型癌症的发生。这项发现有助于病毒相关疾病(包括胃癌以及淋巴瘤等)的新型疗法的开发。EBV是一类最常见的人类病毒,几乎95%的成年人都携带EBV。根据美国健康组织的报告,每

Cell-Rep:影响EBV胞内复制过程的关键基因

最近,来自VCU的研究者们鉴定出了两个与EBV(Epstein-Barr virus)复制有关的基因,该病毒的侵染会导致多种不同类型癌症的发生。这项发现有助于病毒相关疾病(包括胃癌以及淋巴瘤等)的新型疗法的开发。    EBV是一类最常见的人类病毒,几乎95%的成年人都携带EBV。根据美国健康组织的

高效靶向智能响应抗肿瘤药物递送获新进展

高效精准药物递送是新药研发和精准医疗的关键。然而,现有的药物递送策略在提高肿瘤治疗效果和改善预后方面仍面临巨大挑战,主要受限于靶向性、精准释放以及肿瘤免疫抑制微环境等因素。近日,中国科学院兰州化学物理研究所天然药物与化学测量研究中心海军人才团队与新疆大学合作,针对传统抗肿瘤药物递送系统的局限性,发展

酶的分子组成

按化学组成不同,可分为单纯蛋白酶和结合蛋白酶两大类。单纯蛋白酶类分子仅含氨基酸;而结合蛋白 酶类分子中除蛋白质(成为酶蛋白)外,还含有非蛋白质部分,后者常称为“辅助因子”,蛋白质部分称 “酶蛋白”,两者合并城“全酶”,全酶才具有催化活性。辅助因子可以是金属离子,也可以是小分子有机化合物,后者根据其与

抗中性粒细胞胞浆弹性蛋白酶抗体检测的介绍

  系统性红斑狼疮是一种自身免疫性疾病,其体内可产生各种自身抗体,ANCA即为其中一种。AN-CA有多种靶抗原,弹性蛋白酶抗体为其中之一。

催化醇高效氧化研究获进展

醇无溶剂催化氧化是合成精细化学品的绿色途径。其中,钯基催化剂因其优异的催化活性而得到广泛研究和应用。日前,中国科学院山西煤炭化学研究所副研究员张斌、研究员覃勇团队,利用原子层沉积技术实现了在氧化铈上构筑稳定且氧化钯和零价钯+氧化钯比例稳定可调的钯团簇催化剂,有望进一步改变反应路径,提升钯催化剂