火焰诱导抑制

近日，中国科学院上海药物研究所药物发现与设计中心罗成研究员团队与大连化物所生物技术研究部生物分子结构表征新方法研究组王方军研究员团队合作，通过整合赖氨酸反应性分析质谱（LRP-MS）和非变性质谱（nMS）的结构质谱策略，发现了小分子抑制剂SR-4835诱导细胞周期蛋白依赖性激酶12/13-细胞周期蛋白K复合物（CDK12/CDK13-Cyclin K）变构激活解离的抑制新机制，为CDK12/CDK13小分子抑制剂的理性设计开拓了新思路。2023年5月19日，该工作以“Structural Mass Spectrometry Probes the Inhibitor-Induced Allosteric Activation of CDK12/CDK13-Cyclin K Dissociation”为题，发表在《美国化学会志》（Journal of the American Chemical Society）上。CDK12和CDK13在转录和mRNA加工中发挥重要的调节作用，靶向抑制CDK12和CDK13已在体外模型中被证明是多种癌症治疗的有效手段。但是还没有CDK12/CDK13的小分子抑制剂被批准在临床使用。目前仍然缺乏对小分子抑制动态相互作用分子机制进行高通量表征的方法，极大限制了CDK12/CDK13抑制剂的理性设计和相关药物研发。在本工作中，合作团队发展了整合LRP-MS和nMS的结构质谱策略，系统研究了多种小分子抑制剂调控下CDK12/CDK13-Cyclin K复合物的动态构象变化和整体蛋白组装。研究团队通过前期发展的LRP-MS策略获得了包括抑制剂结合口袋、结合强度、界面分子细节和动态构象变化在内的分子作用结构信息；发现SR-4835能够使CDK12/CDK13-Cyclin K相互作用界面赖氨酸标记反应性（溶剂可及性）显著增大，推测其诱导了CDK12/CDK13-Cyclin K复合物的解离。进一步，利用自主研发的高灵敏度静态电喷雾离子源和nMS分析证明了SR-4835能够有效减弱CDK12/CDK13-Cyclin K的相互作用，并通过免疫共沉淀试验在活体细胞水平进行了验证。相关研究结果展示了LRP-MS整合nMS在分子水平评估和理性设计激酶抑制剂的巨大潜力。 图1.赖氨酸反应性分析质谱研究CDK12/CDK13-Cyclin K变构机制王方军团队致力于发展生物大分子质谱新仪器和新方法，在大连相干光源搭建了高能紫外激光解离—串联质谱仪器，已在蛋白质及其复合物动态结构和相互作用的质谱分析中取得了系列研究进展（J.Am.Chem.Soc.，2023；Cell Chem.Biol.，2022；CCS Chem.，2022；Chem.Sci.，2021）。罗成团队基于药物设计和化学生物学技术，在蛋白质动态调控与创新药物早期发现取得系列研究进展(Nature,2021 Cancer Cell,2023 Nature Communi,2022等)。该工作的共同第一作者为大连化物所1822组联合培养硕士研究生白玉、刘哲益副研究员以及南京中医药大学/上海药物研究所联合培养博士研究生李元卿。该工作的通讯作者为王方军研究员与罗成研究员。项目获得科技部前沿生物重点专项、基金委、中科院和临港实验室等项目的资助。

预存多赠5% 还有生活大礼！给自己预定一个创新的机会NMT作为生命科学底层核心技术，是建立活体创新科研平台的必备技术。2005年~2020年，NMT已扎根中国15年。2020年，中国NMT销往瑞士苏黎世大学，正式打开欧洲市场。崔瑾往期NMT成果：NMT主导钙依赖的活性氧信号介导富氢水促根系拒镉的研究基本信息主题：血红素加氧酶诱导剂抑制BcIRT1转录降低小白菜Cd吸收期刊：Environmental Pollution影响因子：6.792研究使用平台：NMT重金属创新平台标题：Hemin-decreased cadmium uptake in pak choi (Brassica chinensis L.)seedlings is heme oxygenase-1 dependent and relies on its by-products ferrous iron and carbon monoxide作者：南京农业大学崔瑾、苏娜娜检测离子/分子指标Cd2+检测样品小白菜根伸长区（距根尖8 mm根表上的点）和成熟区（距根尖16 mm根表上的点）摘要镉（Cd）是农田中的主要污染物，不仅极大地限制了农作物的生产，而且通过进入食物链还会给人类健康带来严重威胁。之前的研究表明，hemin处理可以减少小白菜幼苗中Cd的积累，然而其机制还不清楚。本研究使用非损伤微测技术（NMT）实时监测小白菜根部Cd2+流速，证明hemin处理可以降低植物对Cd的吸收，而不是Cd在植物体内发生转移。此外，研究通过比较小白菜幼苗、野生型拟南芥及heme oxygenase-1（HO-1）突变体对不同化学处理的反应，证据了hemin是以HO-1依赖的方式降低Cd的吸收。此外，对hemin降解产物的分析表明，hemin对Cd吸收抑制可能通过抑制菜根中Fe2+/Cd2+转运体BcIRT1的表达来实现的。离子/分子流实验处理方法① 3日龄幼苗，10 μM hemin预处理1 d再用20 μM CdCl2处理20 min（hemin/Cd），对照为仅用20 μM CdCl2处理，不施加hemin预处理（-/Cd）② 3日龄幼苗用无、10 μM hemin或10 μM ZnPP预处理1 d，用20 μM CdCl2处理20 min③ 3日龄幼苗用无、10 μM Fe2+、10 μM CORM-3或10 μM BR预处理1 d，用20 μM CdCl2处理20 min离子/分子流实验结果采用NMT技术测定了小白菜根表面Cd2+流速的变化，探讨了氯化血红素（hemin）处理后，小白菜幼苗Cd含量是否由于Cd吸收减少而降低。在Cd胁迫下，小白菜根尖迅速吸收Cd2+，在伸长区的内流速率高于成熟区（图1E和G）。与对照组相比，氯化血红素预处理显著减少了Cd2+的内流，在伸长区和成熟区分别平均减少17.4%和18.5%（图1F和H）。因此，在Cd胁迫下，hemin处理降低了Cd的吸收，而不是Cd的运输。图1. Hemin预处理对小白菜根尖不同区域的Cd2+净流速的影响ZnPP预处理的小白菜幼苗根部Cd2+吸收速率在伸长区和成熟区分别显著提升了17.6%和6.5%（图2）。图2.Hemin或ZnPP预处理对小白菜根尖不同区域的Cd2+净流速的影响如图3所示，CO和Fe2+预处理显著降低了根系伸长区和成熟区对Cd的吸收。与该结果一致的是，CO和Fe2+预处理的幼苗中积累的Cd较少（图3）。相反，BR预处理呈现出与非预处理幼苗类似的Cd内流速率（图3）。综上，hemin降解的副产物CO和Fe2+可能是通过抑制Cd的吸收共同促进了Cd的耐受。图3. Fe2+、10 μM CORM-3或10 μM BR预处理对小白菜根尖不同区域的Cd2+净流速的影响其他实验结果与单纯Cd处理相比，hemin+Cd的处理显著降低了所有被测组织（地上部分、茎、叶等）中的Cd浓度。施用hemin并不影响Cd在整个植株体内的转移系数（translocation factor）。ZnPP可以消除hemin对BcHO-1表达的诱导作用。hemin+ZnPP的预处理未能消除Cd胁迫的影响，至少没有达到hemin单独预处理的程度。因此，hemin在Cd耐受性中的积极作用很可能依赖于HO-1活性。hemin增强的HO-1依赖的Cd耐受性似乎在不同植物物种中具有保守性。hemin降解产物（CO、Fe2+和BR）对Cd胁迫下植物生长的保护作用可能与hemin相似。Cd胁迫和ZnPP预处理显著诱导BcITR1转录，而hemin、Fe2+和CO预处理抑制了BcITR1的表达。结论本研究发现，外源hemin的施用通过HO-1依赖的方式减少Cd的吸收，提高了Cd的耐受性。抑制Cd的吸收可能是依赖hemin的副产物Fe2+和CO，通过抑制BcIRT1转录来实现的。离子流实验使用的测试液0.02 mM CdCl2 , 0.1 mM KCl , 0.3 mM MES , pH 6.0文章原文：https://doi.org/10.1016/j.envpol.2020.115882

p　　strong仪器信息网讯/strong 2018年3月24日，第六届中国激光诱导击穿光谱技术研讨会（CSLIBS 2018）在西安交通大学召开。CSLIBS 2018由中国光学工程学会激光诱导击穿光谱专业委员会主办，西安交通大学承办，西安电子科技大学、中国科学院西安光学精密机械研究所协办。来自科研院校的专家学者以及相关企业、仪器设备公司的200多位代表参加了此次会议。/pp style="text-align: center "img title="会场1.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201803/insimg/1933c015-4973-48a8-b006-9a706065852b.jpg"//pp style="text-align: center "img title="会场1.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201803/insimg/c154933b-bdb3-4f0f-906b-0a9b6ae69a4b.jpg"//pp style="text-align: center "CSLIBS 2018会议现场/pp　　会议举行了简短的开幕式，激光诱导击穿光谱专业委员会副主任陆继东、西安交通大学能动学院副院长赵亮分别致欢迎辞，西安交通大学王珍珍教授主持开幕式。致辞中，陆继东副主任表示，本次会议有许多热爱激光诱导击穿光谱的老朋友，也有非常多的来自各个领域的新朋友，会议将以“能源动力”为主题展开广泛的交流。赵亮副院长介绍了西安交大能动学院的概况，以及学院开展激光诱导击穿光谱研究工作的情况。二位都预祝此次会议取得圆满成功和丰硕成果。/pp style="text-align: center "img title="陆继东1.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201803/insimg/6ef00b4f-e892-4c39-92f8-b7c0abd03bc2.jpg"//pp style="text-align: center "激光诱导击穿光谱专业委员会副主任陆继东/pp style="text-align: center "img title="赵亮.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201803/insimg/43ee6863-9b89-459e-a932-5629c18ce2e5.jpg"//pp style="text-align: center "西安交通大学能动学院副院长赵亮/pp style="text-align: center "img title="王珍珍.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201803/insimg/193a7e27-6135-44a0-8235-80e411cb9525.jpg"//pp style="text-align: center "西安交通大学王珍珍教授/pp　　激光诱导击穿光谱(Laser Induced Breakdown Spectroscopy，LIBS)利用激光功率密度非常高的特点，与物质(气体、固体、液体)直接相互作用，从而产生高温等离子体，待测元素在高温等离子体中激发或电离，根据特征谱线进行定性分析，根据特征谱线的强度进行定量分析。LIBS具有不需要样品准备、多元素同时检测、测量速度快、可远程非接触测量、系统结构组成简单等诸多优点，因此，在2004年的一篇综述文章中，世界著名的光谱分析专家James Winefordner博士称之为化学分析技术的“未来之星”。/pp　　不过，LIBS是一个优点与缺点都非常明显的分析技术。由于受不可控的激光-物质(无法通过样品准备进行精确控制)相互作用的影响，加上其后的激光-等离子体(由激光烧蚀产生)、等离子体-环境气体、等离子体-激波(由等离子体快速碰撞产生)之间相互作用过程中受多种不确定因素的影响，导致LIBS系统信号测量不确定度较高，可重复性精度较差；受基体效应的影响，测量误差也相对较大。/pp　　所以，关于对LIBS的看法也有着很多不同的声音，看好、不看好都有。对此，上海交通大学俞进教授和清华大学王哲教授都曾说到，LIBS在短短的时间内吸引了大量学者和工业界人士的关注，是因为LIBS能够解决其他技术不能解决的问题。而对于LIBS能不能用的问题，二人如此说到，“LIBS肯定能用，但不能用在所有地方，让LIBS做自己能做的事情！”/pp　　如此，也意味着在今后一段时间内，LIBS还需要进行大量的机理、数据处理、应用研究，积极和其他仪器配合，开发商业化定量分析技术......，虽然这个过程可能会有点长，但是对于推动LIBS技术发展、实现其大规模商业应用来说，这些都是非常重要的。/pp　　CSLIBS 2018为期两天，在第一天，西安交通大学严俊杰教授、西安电子科技大学邵晓鹏教授分别做主题报告。/pp style="text-align: center "img title="严俊杰.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201803/insimg/d95b2f75-d32a-4885-ace5-50ca466d7c57.jpg"//pp style="text-align: center "西安交通大学严俊杰教授/pp style="text-align: center "报告题目：燃煤电站调峰过程的能耗和环保性能理论研究/pp　　实现灵活运行、深层次节能减排是燃煤发电行业发展面临的机遇与挑战，提升燃煤电站调峰过程的能效、速率并降低排放是重点、难点、热点问题。针对这一关键问题，严俊杰教授研究团队进行了10 余年的持续研究，建立了燃煤发电机组全厂瞬态模型，通过研究燃煤机组变负荷瞬态过程中热工控制与热力系统的耦合匹配特性，获得了燃煤发电机组瞬态过程能耗特性，揭示了节能机理；研究了通过热力系统与热工控制耦合匹配实现机组变负荷速率提升的基础理论问题，并利用LIBS等分析技术定量分析了灵活运行对机组排放特性的影响规律。/pp style="text-align: center "img title="邵晓鹏.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201803/insimg/c50b36f6-5bcb-48bb-8e2d-97376cbd5fdc.jpg"//pp style="text-align: center "西安电子科技大学邵晓鹏教授/pp style="text-align: center "报告题目：计算成像技术及应用/pp　　传统光学成像技术由于受到物理上的限制，在探测距离、成像分辨率与视场等方面存在着矛盾。为了实现更高、更远、更小的要求，引出计算成像技术的概念。邵晓鹏教授通过对计算成像技术的深入分析，对其数学问题和物理机制进行了深入的探讨。并重点讨论了计算成像技术的发展，分别介绍了多孔径成像技术、散射成像技术、编码成像技术、偏振成像技术以及光声成像技术等，并针对SWaP 的要求，提出了基于全局优化全新的光学系统设计思路。最后，针对人工智能技术在光电系统中的应用，阐述了超分辨率重建技术和TLD目标跟踪技术，并对计算成像技术的发展进行了总结与展望。/pp　　与上届研讨会有所不同的是，在CSLIBS 2018的第一天进行的报告中，LIBS应用研究的内容有一定的增加。部分报告内容如下：/pp style="text-align: center "img title="陆继东.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201803/insimg/31830c05-8e65-4200-a9c8-6f8caba604aa.jpg"//pp style="text-align: center "华南理工大学陆继东教授/pp style="text-align: center "报告题目：能源转化过程对于光学测量的需求和LIBS 技术的可能潜力/pp　　以煤炭为首的化石能源以及生物质能的转化是一个复杂的物理化学过程，而能源清洁转化系统的安全、可靠、经济运行取决于对全流程关键参数的快速、在线检测。因此，急需发展合适的光学测量技术。报告中，陆继东教授综合分析了能源转化过程中基础研究和工业应用对光学测量的需求，结合其研究团队的多年研究进展对LIBS技术在能源转化过程中的应用、瓶颈和前景进行了深入的探讨和分析。/pp　　其后，陆继东教授团队的董美蓉、姚顺春分别做题为“激光诱导击穿光谱技术应用于单颗粒煤燃烧过程特性研究”、“直接测量颗粒流的等离子体光谱优化方法研究”的报告。报告分别介绍了在煤燃烧前、燃烧过程中、燃烧后等环节利用LIBS进行的研究工作所取得的进展。/pp style="text-align: center "img title="王金华.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201803/insimg/b6fdb6c4-01a5-4c6b-b556-341e1af2b539.jpg"//pp style="text-align: center "西安交通大学王金华教授/pp style="text-align: center "报告题目：高压预混湍流火焰结构和动力学实验研究/pp　　王金华在报告中介绍了利用OH-PLIF（平面激光诱导氢氧基荧光技术）火焰结构激光诊断技术开展高压预混湍流火焰结构和动力学实验研究，包括两个方面：一是在层流平面火焰和预混层流本生灯火焰上，利用OH-PLIF 获得局部拉伸火焰的反应区结构，研究火焰自身对于固有扰动、拉伸、流场扰动的响应规律和机理；二是在准各向同性预混湍流火焰本生灯上，结合高压燃烧实验平台，定量控制湍流场参数、火焰自身参数，利用OH-PLIF 获得湍流火焰瞬时火焰结构及其统计表征，研究流场、火焰自身与湍流火焰结构参数三者的作用规律和机理。/pp style="text-align: center "img title="李常茂.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201803/insimg/b919703d-64bd-4479-bc87-ff6ac7495ae5.jpg"//pp style="text-align: center "中国工程物理研究院材料研究所李常茂博士/pp style="text-align: center "报告题目：LIBS 在核材料分析领域应用研究进展/pp　　发展核能对优化能源结构、保障能源安全、促进污染减排和应对气候变化具有重要作用。然而核裂变材料拥有高放射性，给传统成分分析手段带来困难。而核材料分析是LIBS优势应用领域之一，可以说也是LIBS 技术发展及应用的一大机遇。在国际上，LIBS分析核材料正成为一大热点，其发表的相关论文数量快速增长，而在我们国内，相关论文几乎为“0”。/pp　　李常茂博士在报告中介绍了核燃料循环基本环节基础上，介绍了LIBS 在铀含量检测、放射性同位素分析、核污染远程分析等方面的研究现状。如，铀、钚基体光谱复杂，对LIBS光谱分辨率有极高要求；微量铀分析灵敏度低至150ppm，铀钚材料中杂质元素分析灵敏度低至100~500ppm，但均严重依赖于基体光谱复杂度；LIBS分辨同位素效果一般，目前仅能分辨具有较大同位素位移的核素，且需要特定的气氛条件；远程LIBS分析距离高达30m，核污染检测灵敏度约为10~100ug\cm2，但严重依赖于基体材料。/pp style="text-align: center "img title="poster.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201803/insimg/25a36426-8a03-492d-9b91-ff2febe37059.jpg"//pp style="text-align: center "Poster Session/pp　　更多会议内容请见后续报道。/pp　　a title="" style="color: rgb(255, 0, 0) text-decoration: underline " href="http://www.instrument.com.cn/news/20180326/242756.shtml" target="_blank"span style="color: rgb(255, 0, 0) "strong第六届中国LIBS研讨会闭幕 2019相约安徽/strong/span/a/pp /p