核壳结构

2023年2月3日，瑞士费兰登报道。布鲁克今日宣布，提前于2022年底成功为客户安装两套全新紧凑型1.0GHz核磁共振波谱仪，用于结构分子生物学高级应用。这两套全新Ascend Evo 1.0 GHz核磁共振系统在4.2 K温度条件下运行，无需在液氦温度以下进行低温冷却，因而液氦消耗量比以前的1.0 GHz 2 K双层磁体低65%左右。此外，新型1.0 GHz核磁共振磁体对占地面积、重量和天花板高度的要求也显著降低，适用于大多数单层实验室。紧凑型系统更易于制造、选址和安装，从而能够在更短时间内完成验收。这两套紧凑型超高场核磁共振系统正在为功能结构分子生物学以及表型临床研究提供优秀的科学数据。这让科研人员得以深入研究蛋白质结构及复合物的结构细节、结合和动力学，从而开展基础细胞生物学和病理生物学研究。位于日本横滨的RIKEN生物系统动力学研究中心是首个收到Ascend Evo 1.0 GHz核磁共振系统的客户，该系统在不到两个月的时间内即成功完成安装并通过验收。Ichio Shimada博士带领的RIKEN团队将使用GHz级NMR，研究溶液中生物分子的动态结构，并探索动态结构与生物功能或病理生物学之间的关系。Ichio Shimada教授表示：“这款全新Ascend Evo 1.0 GHz波谱仪在2022年底顺利完成交付和安装，这让我非常满意。在成功完成调试后的几周内，我们便开始收获第一批核磁共振研究结果。这套超高场GHz级核磁共振波谱仪拥有卓越的分辨率以及对15N和13C的高度灵敏的直接检测能力，为我们新启动的GPCR（G蛋白偶联受体）和RNA研究提供了新的见解。这将支持并加强我们在结构生物学——尤其是动力学方面的研究。”2022年，西班牙奇异的科学和技术基础设施（ICTS）高场核磁共振网络（节点位于巴塞罗那、马德里和毕尔巴鄂）采购了两套1.0 GHz系统，并分别为其选址于巴塞罗那和毕尔巴鄂。这两套系统将保持开放，并将为西班牙新成立的结构生物学中心铺平道路。选址于巴塞罗那的Ascend Evo 1.0 GHz核磁共振波谱仪在不到6周时间内即成功完成安装，并已开始生成优秀数据。另一套1.0 GHz系统预计将于2023年夏季，交付给位于毕尔巴鄂的CIC bioGUNE。巴塞罗那大学生物核磁共振组组长Miquel Pons Valles教授和他的团队采用生物物理方法——尤其是核磁共振法，以及化学生物学、分子生物学和计算方法，来研究蛋白质的调节过程（其中，动力学分析对功能研究至关重要）。Ascend Evo 1.0 GHz NMR还将推进他们对功能非常重要的固有无序蛋白（IDP）的研究。布鲁克BioSpin集团总裁Falko Busse博士表示：“我们很高兴地宣布，这两套1.0 GHz核磁共振系统非常迅速地完成了交付并通过了客户的验收。这些维护要求低、结构紧凑且液氦消耗量低的核磁共振波谱仪将给越来越多的实验室带来GHz级核磁共振系统的助力。”

通过将一套强大的仪器与一些实验技巧结合，物理学家首次探测到氧-28—— 一种氧同位素，其原子核中有12个额外的中子。科学家之前预测这种同位素异常稳定。但对28O原子核的初步观察表明，情况并非如此。一个研究小组8月30日在《自然》上报道称，28O核在形成后便迅速分解。如果这些结果可以复制，物理学家可能需要更新原子核结构理论。宇宙中最强的力是把原子核中的质子和中子结合在一起的力。日本东京工业大学物理学家Takashi Nakamura说，为了解元素是如何形成的、中子星的物理特性以及其他更多问题，科学家需要更好地了解这种强大的核力。一种流行的方法是将过量的中子加载到轻质原子核，如氧原子核中，然后观察会发生什么。目前的理论认为，具有一定数量质子和中子的原子核本质上是稳定的。这是因为质子和中子填满了原子核的“壳层”。当一个壳层被刚好数量适合的质子或中子填满时，要增加或减少粒子就变得非常困难。这是一些“神奇”的数字，其中包括2、8、20、28、50、82和126个粒子。如果一个原子核同时拥有“神奇”的中子和质子数，它就会变得“双重神奇”，因此也就更加稳定。氧最丰富的形式是16O，它拥有“双重神奇”，即8个质子和8个中子。氧-28有8个质子和20个中子，长期以来一直被预测拥有“双重神奇”。但物理学家此前一直没能探测到它。观察28O需要几个实验技巧。整个操作的关键是位于日本的放射性束流工厂产生的强烈放射性同位素流。科学家向铍靶发射了一束钙-48同位素，从而产生了氟-29同位素。这个同位素的原子核比28O多一个质子，但中子数相同。接下来，科学家将29F撞向一个厚厚的液态氢屏障，将一个质子从原子核中敲出，最终生成了28O。这种罕见的氧形式存在的时间太短，无法被直接观察到。研究小组转而探测了它的衰变产物——氧-24和4个中子，这在几年前几乎是不可能的。Nakamura说，这是科学家第一次同时检测到4个中子。“它们就像幽灵。”他这样评价中子。为观察单个中子，研究小组使用了一个从德国亥姆霍兹重离子研究中心借来的强大探测器。在这个特殊的探测器中，入射的中子在撞击质子时会暴露出来。Nakamura说，论文主要作者、东京工业大学物理学家Yosuke Kondo通过模拟验证了这些棘手的测量结果。“他们真的做足了功课。”美国北卡罗来纳大学教堂山分校物理学家Robert Janssens表示，“他们做了所有能做的检查。这是一项杰作。”虽然该团队无法精确测量28O的寿命，但Nakamura说，这种同位素的行为并没有表现出“双重神奇”，它几乎一出现就分解了。

大家好，这周推荐一篇Nature上近期发表的使用核磁共振波谱高精度确定蛋白质稀少构象的方法。通讯作者Dorothee Kern教授是HHMI研究员，来自美国布兰迪斯大学生物化学系，她的实验室对蛋白质激酶的激活、蛋白酶的势能面有深入的研究。蛋白质在发挥功能时往往需要进入高能级的状态，然而目前缺乏确定这种功能重要、但出现较少的构象的实验方法。本文作者开发了一种通过耦合核磁得到的PCSs（pseudocontact shifts）和CPMG（Carr–Purcell–Meiboom–Gill）弛豫色散的方法，确定高分辨的稀少态构象。同时，作者定义了高能漂移的相应动力学和热力学，从而描述了整个自由能面。 作者在Adk，calmodulin和Src激酶等蛋白上发现高能PCSs可以准确定义已知的高能结构，同时在Adk的激活过程中发现了一种新的底物结合高能构象，回答了一直以来关于这个酶激活决速步骤的争论。底物的结合与产物释放都经由一个构象选择过程随后诱导进入完全关闭的反应发生构象。 不同于其它高能构象解析方法，本方法可以确定较小蛋白的domain重排以及低至0.5%比例的构象，并且同时确定结构、热力学以及热力学信息。原文链接：https://www.nature.com/articles/s41586-022-04468-9文章引用：Doi：10.1038/s41586-022-04468-9

p style="TEXT-ALIGN: center"strong第一届磁共振网络会议（iCMR 2017）特邀报告/strong/pp style="TEXT-ALIGN: center"strong核磁共振残留偶极耦合参数在有机分子结构鉴定中的应用/strong/pp style="TEXT-ALIGN: center"strongimg title="QQ截图20171026164003.jpg" style="HEIGHT: 299px WIDTH: 400px" border="0" hspace="0" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201710/insimg/e8577b4c-88b2-4b59-a0cc-09b1187ef006.jpg" width="400" height="299"/ /strong/pp style="TEXT-ALIGN: center"strong雷新响 教授/strong/pp style="TEXT-ALIGN: center"strong中南民族大学药学院/strong/ppstrong　　报告摘要：/strong/pp　　残留偶极耦合(residual dipolar coupling, RDC)作为核磁共振各向异性参数在有机分子构型及优势构象等方面的应用具有强而有力的优势, 它反映分子中原子在磁场中的空间距离与角度信息, 实现分子三维空间的构建。 将针对残留偶极耦合在有机分子结构鉴定方面的进展进行介绍。首先，简要介绍残留偶极耦合的原理；其次，介绍定向介质和脉冲方法；再次，以若干实例展示RDC在天然产物, 合成药物，有机反应中间体络合物中的应用；最后，展望未来的发展趋势。/ppstrong　　报告人简介：/strong/pp　　雷新响，男，博士，毕业于中国科学院成都生物研究所，于2010-2011年在耶鲁大学从事研究工作1年。现为中南民族大学药学院教授，硕士研究生导师，从事有机及生物分析研究工作15年，讲授波谱分析，生物化学，化学生物学等课程，主持国家自然科学基金及国际合作等项目。目前已在JACS，《德国应用化学》，《核酸研究》，《欧洲化学》，Organic Letters，《磁共振化学》等期刊发表SCI文章30余篇，曾被美国化学会(Highlighted by ACS " Noteworthy Chemistry" )进行了专栏介绍点评。多次应邀在国际、全国或地区学术研讨会上做核磁共振在有机分子研究中的应用工作报告。2014年11月与德国科学院院士，磁共振主席Christian，Griesinger教授合作共同组织的，由中德科学研究中心资助的“中德核磁共振新方法在有机化学中的应用及前沿研讨会”，成功召开。2014年以“有机分子的立体化学及手性的核磁共振新分析方法”获得了中国分析测试协会科学技术奖（CAIA）“三等奖”1项。/pp　　strong报名地址：/stronga title="" href="http://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/iCMR2017/" target="_self" textvalue="http://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/iCMR2017/"http://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/iCMR2017//a/p

近日，布鲁克宣布其核磁系统在英国获得了史上最大订单。该订单来自于医学研究会(MRC)，布鲁克为其提供了广泛的、最新的AVANCE III HD核磁共振系统(NMR)，其中包括一台950兆赫(22.3特斯拉)NMR系统，这也是在英国售出的最高级别的NMR系统。　　尖端仪器将被安装在位于北伦敦米尔山的MRC生物医学核磁共振中心，该中心作为国家医学研究所(NIMR)的一部分。新的仪器为在英国的NIMR和其他学术研究机构的科学家提供了一个设施，该设施显着扩大他们与人类健康和疾病进程有关的结构生物学研究能力。　　特别是，他们将提供更好的方式来获取以前很难获取的信息，如测定的蛋白质的结构和动力学，并确定大分子复合组成成分之间的表明相互作用。　　MRC生物医学核磁共振中心负责人Tom Frenkiel博士说：“这些工具，特别是950兆NMR，代表英国的NMR基础设施一个非常显着的提高。我们期待着今年晚些时候与布鲁克一起安装和运行这些仪器，届时内部和外部研究项目将从中获益。这些仪器最终将安放于Francis Crick institute，它目前还在建设中。”　　布鲁克英国有限公司董事总经理Jeremy Lea说：“这些年来，布鲁克一直是世界级的MRC生物医学核磁共振中心分析仪器的主要供应商，我们很荣幸能够以这些最新的技术和先进的核磁共振系统做出我们的贡献。 ”(编译：杨娟)

p　　2015年7月29日，清华大学高宁研究组和香港科技大学戴碧瓘教授研究组共同在《自然》(Nature)杂志上以长文形式在线发表了题为《真核生物DNA复制解旋酶MCM复合物的3.8埃分辨率结构》(Structure of the Eukaryotic Minichromosome Maintenance Complex at 3.8 埃)的研究论文，首次报道了真核生物DNA复制起始与延伸过程中DNA解旋酶核心组分MCM2-7复合物的3.8埃高分辨率冷冻a href="http://www.instrument.com.cn/zc/1139.html" target="_self" title="" style="color: rgb(84, 141, 212) text-decoration: underline "span style="color: rgb(84, 141, 212) "strong电镜/strong/span/a结构，并以此为基础对DNA复制起始时MCM2-7复合物的作用机理进行了分析。该论文是清华大学国家蛋白质基础设施(北京)建立以来，完全利用此平台进行数据收集及处理而发表的首篇世界顶级杂志科研论文。《自然》杂志同期刊发了“News & Views”评论文章重点推荐介绍了这项工作。/pp　　遗传信息载体DNA在细胞内的复制受到严格的调控。双链DNA的复制包括解旋和复制两个过程，复制起始的一个关键步骤是DNA解旋酶的结合和激活。MCM2-7复合物负责在DNA复制起始和延伸阶段进行双链DNA的解螺旋。DNA复制异常会导致基因组的不稳定，与多种人类恶性肿瘤的发生、发展具有密切的关系 作为DNA复制解旋酶的核心组分，MCM2-7本身的基因突变或异常表达也与很多人类疾病密切相关。例如，MCM4基因的突变可以导致小鼠乳腺癌的发生。/pp　　由于MCM2-7复合物功能机制的重要性，在过去三十年里，相关领域研究人员对其进行了大量的功能和结构方面的研究。由于其结构的复杂性，针对MCM2-7复合物的高分辨三维结构解析一直停滞不前，已成为其功能研究的重要限制因素。2013年下半年开始，高宁研究组和香港科技大学戴碧瓘研究组合作，利用清华大学冷冻电镜平台对MCM2-7双六聚体复合物以及与相关功能因子结合的复合物进行结构解析。初期主要是利用负染电镜和冷冻电镜的方法对相关复合物进行分析。2014年下半年，Titan Krios电镜更换新一代的K2相机后，在之前条件优化的基础上，该课题获得了关键性突破，进而解析来自酵母菌分裂间期G1期MCM2-7双六聚体复合物近原子分辨率的三维结构。结构分析表明，两个MCM2-7单六聚体呈二次对称，并相对于中心轴线有一定角度的倾斜和扭转，在中心形成一个扭曲的中央通道。四层结构域组成的环状结构限制了中央通道的大小，使之具有了完美匹配双螺旋DNA的直径(图)。这些结构分析表明MCM2-7复合物直接参与了复制起始时的DNA最初解链过程。这一高分辨率的结构为真核生物特异的解旋酶家族蛋白复合物的组装、激活和调控的研究提供了一个全新视点，为指导此复合物的功能研究奠定了良好的基础。/pp　　清华大学生命学院2015届博士李宁宁和香港科技大学的翟元梁博士为该论文的共同第一作者。高宁研究员、香港科技大学的戴碧瓘教授及翟元梁博士为共同通讯作者。生命学院的杨茂君教授参与了原子模型的搭建工作，冷冻电镜平台的雷建林博士、2015届博士张一小和2012级博士生李婉秋参与了冷冻电镜数据收集工作。论文还得到了生命学院王佳伟研究员和李雪明研究员在数据处理及分析等方面的建议和协助。该研究获得了科技部、国家自然科学基金委、香港研究资助局以及香港科技大学的经费支持。/pp　　高宁研究员2008年底加入清华大学生命科学学院，2009-2010期间主要参与生命学院冷冻电镜实验平台的搭建，一直致力于利用冷冻电镜三维重构技术研究蛋白质的生物合成、降解和核糖体的组装成熟、蛋白翻译的调控等重要生物过程，取得了一系列重要研究成果。先后在《Nature Structural & Molecular Biology》(2014)，《PloS Biology》(2014)，《Protein & Cell》(2014),《Nucleic Acids Research》(2013, 2013, 2014)，《J Biol Chem》(2013)及《PNAS》(2011)等杂志发表多篇通讯作者研究论文，阐述了蛋白生物合成和降解中的多种调控机制。由于高宁研究员近年来的系统性研究成果，先后获得了多项人才基金(自然基金委优秀青年基金2014、北京市青年英才计划2013)，以及自然基金委面上项目和科技部重大研究计划的支持。/pp style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201507/insimg/824f43e4-52c1-4c01-9a16-e3b1a654cbed.jpg" title="1.jpg"//ppbr//pp　　MCM2-7双六聚体复合物高分辨率冷冻电镜结构及中央孔道结构示意图。梯状为双链DNA。/pp　　文章链接：/pp　　a href="http://www.nature.com/nature/journal/vaop/ncurrent/full/nature14685.html" _src="http://www.nature.com/nature/journal/vaop/ncurrent/full/nature14685.html"http://www.nature.com/nature/journal/vaop/ncurrent/full/nature14685.html/a/pp　　评论文章：/pp　　a href="http://www.nature.com/nature/journal/vaop/ncurrent/full/nature14643.html" _src="http://www.nature.com/nature/journal/vaop/ncurrent/full/nature14643.html"http://www.nature.com/nature/journal/vaop/ncurrent/full/nature14643.html/a/p

2014年11月6日，在布鲁克第三季度财报电话会议上，布鲁克董事长、CEO兼总裁Frank H. Laukien表示布鲁克核磁共振业务（NMR）第三季度收入比去年同期有所下降。事实上，2014年上半年，布鲁克核磁共振业务就面临着市场需求疲软的情况。尽管，公司期望第三季度NMR业务收入能够有所回升，但最终还是未能如愿。　　据介绍，在2014年的前9个月里，布鲁克核磁共振波谱部门包括大核磁业务以高个位数下降。预计磁共振业务2014年全年的收入与去年同期相比，将可能以低个位数降低。　　对此，Frank H. Laukien强调说：&ldquo 布鲁克NMR订单的减少并不是因为在市场竞争中失败了，而是因为在经历了2012年和2013年的强劲增长之后，2014年的NMR市场需求量放缓。&rdquo 　　核磁业务收入的降低，使得布鲁克拜厄斯宾集团的整体收入也受到了影响。虽然，临床影像部门订单量有很大的增长，并预计2014年全年将实现双位数增长。但这部分业务的收入仅占拜厄斯宾集团总收入的20%，所以即使如此，也难抵弥补NMR业务量减少带来的影响。　　Frank H. Laukien表示：&ldquo 2014年，学术研究领域的用户对于NMR的需求比前两年有所降低。从地域来看，NMR在欧洲和北美的需求依然在增长，但是在亚太区NMR的需求有着显著的下降。其中最明显的是日本，因为在2013年，日本政府有一项特别补充预算，但是2014年没有这项预算。&rdquo 　　&ldquo 在中国，与去年同期相比，我们的核磁业务也在以双位数下降。这主要是由于2013年上海、北京等地的大型核磁共振结构生物学中心采购了NMR，然而今年，中国的NMR需求趋于平稳。NMR市场有它自己的变化曲线，有两三年增长很好，有一两年保持平稳或降低一些，这就是我们目前所处的状况，但这种情况和中国的整体市场或宏观经济趋势并没有紧密的关系。&rdquo Frank H. Laukien介绍说。　　就在上个月，安捷伦宣布公司将关闭旗下核磁共振(NMR)业务。这个消息对于布鲁克来说，是否意味着转机呢?Frank H. Laukien表示：&ldquo 这对于布鲁克2014年第四季度的NMR业务收入不会有任何影响，对于2015年年初的业务影响也不是很大。我们期望由于安捷伦的退出，布鲁克的核磁业务收入能在2015年年中及以后有所增长，但是影响的程度现在还不能确定。&rdquo 　　针对这种市场变化，拜厄斯宾集团已经在积极采取行动调整其组织和成本结构。拜厄斯宾集团总裁Thomas Bachmann已将拜厄斯宾分为了两个新的部门。　　其中一个部门叫做应用、工业和临床部(AIC)，部门负责人为Dr. Iris Mangelschots，他曾在丹纳赫集团担任高级经理。Frank H. Laukien表示：&ldquo 我们期望NMR应用市场，尤其是在制药、食品和饮料控制领域，以及在临床代谢组学研究、体外诊断领域。&rdquo 　　由于拜厄斯宾集团的服务和售后业务有着很大的增长机遇，这部分业务最近被整合成为了另一个部门&mdash &mdash 服务和生命周期支持部门(SLS)，该部门的负责人曾在瑞士帝肯公司任职。　　&ldquo 同时，Thomas Bachmann正在计划到2015年初精简拜厄斯宾核磁共振部门的成本架构。精简方案的成本和收益还没有最终确定，但我们期望相关行动能够在2015年上半年分阶段引入，并能在第三季度充分发挥作用。&rdquo Frank H. Laukien说道。　　&ldquo 另外，拜厄斯宾集团正在启动一项降低成本计划，以期我们的成本能够更好的契合核磁业务的收入水平。我们相信降低拜厄斯宾集团的成本，将使我们在NMR市场复苏后更好的获取收益。&rdquo 　　最后，在被投资银行分析师问及对于核磁共振市场长期增长的看法时，Frank H. Laukien表示：&ldquo 在前几年，我们核磁业务呈现了高个位数增长。至于未来几年核磁业务的增长率，我预计在低个位数或中个位数。&rdquo （编译：秦丽娟）

巴尔的摩市 -（美国商业资讯）- 在2020年实验性核磁共振大会（ENC）上，布鲁克公司（Nasdaq代码：BRKR）宣布两则消息，公司近日向位于意大利佛罗伦萨大学的CERM（欧洲核磁研究中心）交付了世界上第一台Avance™ NEO1.2 GHz NMR系统，并在田纳西州孟菲斯市St. Jude儿童研究医院首次安装了Avance NEO1.1 GHz 系统。迄今布鲁克瑞士GHz级磁体厂已成功使三套1.2 GHz磁体达到目标场强。此外，布鲁克在2019年底收到了首批另外两份分别来自美国（俄亥俄州立大学）和韩国（KBSI）的1.2GHz客户订单。 位于意大利佛罗伦萨大学的CERM内的布鲁克 1.2 GHz NMR波谱仪（图片来源：美国商业资讯） 佛罗伦萨大学CERM的Lucia Banci和Claudio Luchinat教授表示：“我们的实验室收到了世界上第一台1.2 GHz NMR波谱仪，我们对此感到非常兴奋。它是布鲁克多年来在超导材料科学、磁体设计、探针技术和NMR波谱仪电子技术等多个领域取得的研发成果。我们期待着将该仪器用于我们对阿尔茨海默氏症和帕金森氏症等神经退行性疾病相关蛋白质结构与功能的研究，以及对癌症的研究。” 新的GHz级NMR技术有助于推进对蛋白质和蛋白质复合物的新的功能结构生物学的研究。研究内容包括重要的球形蛋白、膜蛋白和蛋白质复合物的结构、动力学和功能。超高场强NMR的独特之处在于，它可以对占人类蛋白质组30～50%的固有无序蛋白质（IDP）的性质和相互作用开展研究。IDP在基础细胞生物学中起着重要的功能作用，也与疾病生物学的许多实例有关。 布鲁克BioSpin集团总裁Falko Busse博士指出：“新型GHz级NMR磁体技术不断取得良好进展，我们现在的重点是在佛罗伦萨安装世界上第一台1.2 GHz NMR波谱仪，并加大1.2 GHz系统的小批量生产。到目前为止，在瑞士工厂的三套1.2GHz磁体已经多次达到目标场强，这表明了我们设计的稳健性。我向客户在整个开发阶段对我们的信任表示衷心的感谢。我们对能够为功能结构生物学和IDP方面的重要研究提供支持感到非常满意。” 布鲁克独特的GHz级NMR磁体采用了全新的混合设计，其内部为先进的高温超导体（HTS），外部为低温超导体（LTS）。Ascend™ 1.2 GHz 是一种稳定的标准孔径（54mm）磁体，其均匀性类似于布鲁克现有的用于高分辨率NMR的1.0 GHz和1.1 GHz磁体。1.2 GHz波谱仪配有不同的超高场探针，包括面向液态NMR的CryoProbes，以及快速旋转的MAS固态NMR探针。在ENC 2020上，我们的科学合作伙伴将展示使用新的1.2 GHz 3 mm三反TCI CryoProbe获得的出色的1.2 GHz高分辨率NMR数据。 关于Bruker公司布鲁克的产品帮助科学家不断取得突破性进展，并开发出能够提高人类生活质量的全新应用。其高性能科学仪器以及极具价值的分析诊断解决方案，使科学家能够在分子、细胞和微观层面上对生命和物质进行探索。通过与客户的密切合作，布鲁克致力于帮助实现创新、生产力提升以及客户成功，领域涉及生命科学分子研究、应用材料与制药行业应用、显微技术、纳米级分析、工业应用，以及细胞生物学、临床前成像、临床表型组学与蛋白质组学研究、微生物学和分子诊断。更多信息，请访问布鲁克中国官方网站。

中科院化学所光化学院重点实验室的科研人员利用有机纳米光子学材料，实现了高效化学气体传感，相关成果发表在近期出版的国际期刊《先进材料》杂志上，并被作为即将出版的《先进光学材料》的内封面文章重点介绍。　　据了解，光波导传感器具有普通传感器无法比拟的灵敏度高、体积小、抗电磁干扰、便于集成等优点，在气体与生物传感中扮演着越来越重要的角色。　　中科院化学所光化学院重点实验室的研究人员近年来一直致力于低维有机光子学方面的研究，围绕光子学集成器件中所需要的光波导、微纳光源、光子路由器等开展了一系列探索工作。　　近来，他们又在有机纳米材料电化学荧光转换方面取得突破，相关工作证实了低维有机材料在纳米光子学领域的巨大潜力，为实现有机纳米光子学传感器件奠定了基础。　　最近，在国家自然科学基金委、科技部和中科院的支持下，科研人员在前期工作的基础上，通过超分子自组装方法制备出二元有机复合纳米带，利用荧光共振能量转移中受体的杠杆效应，制备出高效的酸碱气体传感器。他们进一步将有机金属配合物的单晶纳米线引入电化学发光传感体系，实现了对生物分子多巴胺的高效、灵敏检测，相关工作发表在《先进材料》杂志上。　　在此基础上，研究人员与活体分析化学实验室合作，制备出有机核/壳纳米结构作为光波导传感器，利用核壳之间的消逝波耦合，有效地放大了波导材料对气体的响应，从而实现了对H2O2气体的快速、高灵敏、高选择性的原位检测。

p　　众所周知，在化学化工、生命科学及医药研究等领域，对物质结构的分析和鉴定是开展科研工作最基本的要求。核磁共振波谱分析是确定小分子有机化合物、药物、聚合物以及生物分子结构最常用的分析方法，并可应用于混合物的纯度分析和鉴定，在化工、制药、材料、环境、生物和医学等各学科得到了广泛使用。/pp　　目前，河南科技大学化工与制药学院正承担“国家自然科学基金”、“国家863计划”、“国家973计划”及河南省科技攻关项目等各级各类科研项目数十项，相关课题组在新型有机材料、新型药物载体、野生植物药材提取、高分子复合材料、环境污染物等方面开展了大量的研究工作，这些研究工作的顺利开展和进行都离不开核磁共振波谱分析的大力协助和密切配合，没有核磁共振波谱仪，这些研究工作的时间进度和完成质量将受到极大的影响。/pp　　经充分调研，河南科技大学化工与制药学院拟以单一来源方式购买布鲁克公司生产的AVANCE III HD 400型号核磁共振波谱仪。这是因为：该仪器主要由超导磁体、射频系统、二合一宽带观察探头、计算机工作站等组成。操作软件具有强大的数据管理功能，可保证数据的完整性和安全性 原始数据、仪器条件和处理参数等关联信息由软件自动建立，采用检索方式可方便地从在数据库中调取和使用 仪器使用维护成本较低，开展分析性价比高 并为未来的谱仪升级奠定基础。该仪器的购置可满足河南科技大学化学化工、材料科学、环境科学、生物制药等学科平台的科学研究、人才培养及社会服务。/pp　　1. 布鲁克公司是世界上生产NMR谱仪的最专业化厂家，在超导材料制备、电子控制、用户软件开发等方面有着雄厚的实力，其span style="color: rgb(255, 0, 0) "最新产品Avance 系列核磁共振波谱仪性能卓越、运行稳定、自动化程度高、用户界面友好，在全球占有超过70%市场份额，在中国国内拥有非常高的用户认可度，有超过80%的市场份额。/span在中国的售后服务团队技术力量雄厚，工程师拥有多年的波谱仪安装和维修经验。在北京办公室有液体和固体探头维修中心，可以在国内修理大部分常见探头故障，这样缩短了探头维修时间，节省了费用。现有技术力量雄厚的核磁应用专家和专职核磁维修工程师队伍，先进齐全的安装维修工具，在上海建有保税库，充足的零配件备份。专职应用工程师在北京应用实验室或者上海周边定期开展多层次的培训班。/pp　　2. 核磁共振波谱仪的探头用于激发检测核并探测核磁共振信号，其性能对核磁共振实验至关重要。由于河南科技大学本次拟购置的核磁共振波谱仪主要为化学化工、材料科学、环境科学、生物制药等相关学科的化合物分子结构及分子之间相互作用研究提供服务，需要配备灵敏度较高的探头，并且具备检测H、P、C、F图谱的功能。在调研中发现：布鲁克公司提供的BBFO SmartProbeTM宽带二合一探头，检测范围：1H、19F及31P-15N，具有非常高的1H、19F、13C、31P灵敏度。该探头配备全自动调谐/匹配附件，极大方便了检测核之间的切换。同时，该探头的梯度场强度为50 G/cm，是同类产品中梯度场强度最高的产品。由于目前大多数核磁实验都是基于脉冲梯度场的实验，梯度场强度越高，对实验效率帮助越高。/pp　　3. 布鲁克公司提供的BBFO SmartProbeTM二合一宽频探头能够提供1H/19F去偶功能。1H/19F的耦合引起的19F谱裂分将会对19F的分析造成很大困难，19F/13C去偶对含氟化合物研究意义不大，而1H/19F去偶实验对于含氟化合物的研究有很大帮助意义。目前只有布鲁克公司生产的BBFO系列探头具备具有1H/19F去偶功能。/pp　　4. 超导磁体的作用是提供一个稳定均匀的高强度磁场，其稳定性和均匀性对核磁共振谱仪至关重要。在调研中发现：布鲁克400MHz核磁共振谱仪的磁场漂移 6 Hz/小时，配备36组匀场线圈保证磁场高度均匀性， 液氦消耗量 13 ml/h，液氦保持时间大于300天，配备的EDSTM外部干扰抑制系统对外部电磁干扰抑制效率超过99%。span style="color: rgb(255, 0, 0) "在磁场的稳定性和均匀性方面，布鲁克公司的400MHz核磁共振谱仪性能都要优于其他公司产品。/span并且，液氦消耗作为核磁共振谱仪日常维护最重要的一部分，布鲁克公司的产品液氦消耗量要小于一般的进口设备。因此，从超导磁体的稳定性、均匀性以及日常维护来讲，布鲁克公司产品的性能都更加优越。/pp　　5. 软件支持。布鲁克除了功能强大的谱仪控制软件和数据分析软件TopSpin外，还能提供种类丰富地辅助分析软件，如：CMC-Assist辅助分析软件：能够对1H的谱峰归属、多重峰分析、定量分析、图谱与已知结构的一致性进行辅助确认；CMC-se小分子结构辅助分析软件：能够对未知结构的小分子根据测得的图谱进行结构辅助推导；NUS非均一采样软件：能够极大缩短多维谱的采样时间 /pp　　6. 从今后的谱仪升级来看，布鲁克可以提供适用于半固体(凝胶、组织等)样品研究的高分辨魔角旋转探头(HR-MAS)，独家生产的多种氦气超低温探头、液氮低温探头(灵敏度高，购买和使用成本较低)及全套液相-固相萃取-核磁-质谱联用附件可供升级做微量样品，天然产物或代谢产物，而且所有更高灵敏度探头都可以具备独家生产的全自动调谐功能。/pp　　学校组织行业内技术专家对该项目进行了论证，一致认为AVANCE III HD 400型号核磁共振波谱仪能够满足河南科技大学化学化工、材料科学、环境科学和生物制药等学科研究的的需求且仅能从唯一供应商采购，建议进行单一来源采购。/pp　　最终，布鲁克AVANCE III HD400核磁共振波谱仪中标该项目，仪器报价为205万元，产品供应商为河南朗恩仪器有限公司。/p

核磁共振（NMR）波谱仪作为一种重要的分析仪器，广泛应用于物理学、化学、生物、药学、医学、农业、环境、矿业、材料学等学科，越来越多的科研单位和企业装备了核磁共振波谱仪。Bruker公司一直站在核磁共振波谱技术的最前沿，秉承“持续创新”的理念，借助50 多年的丰富经验和对产品的热情与执着，将最新技术融入核磁共振波谱仪，近年来开发出了许多新产品和新功能，本文将Bruker核磁共振波谱仪最新技术进展进行简要介绍。 1.最新的磁体技术 现代核磁共振超导磁体需要液氮液氦提供的低温条件来维持磁体的超导状态，需要定时补加液氮和液氦，这无疑增加了仪器操作人员的工作负担，而且国际市场上液氦价格的波动和供应的不确定性也对超导磁体的维护产生了非常不利的影响。Bruker 最新推出的AscendTM Aeon系列磁体（见图1）则让仪器操作人员不再担忧液氮液氦的补加问题。 图1. Ascend Aeon系列磁体 Ascend Aeon系列磁体在磁体杜瓦上直接集成了制冷冷头，Bruker完美解决了靠近磁体的压缩机带来的振动和影响磁场等问题，它能将磁体内挥发出的氦气直接液化重新加注回磁体，完成氦气的循环。Bruker先进的磁体制造技术保证了Ascend Aeon系列磁体一如既往优秀的性能、极佳的磁场均匀度和最小的漏磁场，同时大大提高了Ascend Aeon系列磁体的易用性和安全性。 400MHz和500MHz的标准腔Ascend Aeon磁体无需再添加液氮，而液氦的维持时间提高到18个月，对于600MHz和700MHz的标准腔Ascend Aeon磁体，则可做到无需添加液氮并将液氦的维持时间大幅延长至8年。 Ascend Aeon系列目前提供从400MHz - 700MHz的54mm标准腔磁体，800MHz - 900MHz的54mm标准腔磁体和400MHz - 800MHz的89mm宽腔磁体则即将推向市场。 对于目前市场上常见的新一代AscendTM磁体，Bruker则提供了磁体液氮回收单元，可以将磁体挥发出的氮气收集、压缩液化后重新加注回磁体，避免了重复添加液氮的麻烦，极大地简化了磁体的维护工作，这使得核磁共振波谱仪变得更易用。 由于CryoProbes?超低温探头配备了压缩机平台，Bruker在超低温探头压缩机平台上实现了磁体液氮回收功能，这就是BSNL(Bruker Smart Nitrogen Liquefier)单元，如图3所示。 图3. BSNL单元 为了给没有配备超低温探头的仪器提供磁体液氮回收功能，Bruker最新推出了BNL(Bruker Nitrogen Liquefier)单元，如图4所示，这使得普通用户在没有超低温探头的情形下也能实现磁体液氮的回收，无需增加很大的成本即可极大简化磁体的维护工作。BNL适用于Ascend 400-700标准腔磁体。 图4. BNL单元 2. 革命性的CryoProbeTM Prodigy探头 Bruker的超低温CryoProbeTM探头由于其在提高灵敏度方面的卓越表现，在学术界和工业界都得到了广泛的应用。超低温探头把低温技术与先进的射频硬件设计和制造技术结合起来，用压缩低温氦气来冷却探头检测线圈和前放电子线圈到20K附近，最大程度降低了可检测到的电子热噪声，探头检测灵敏度提高4倍以上。目前Bruker新推出了一个革命性的低温探头方案：CryoProbeTM Prodigy探头。图5所示为安装有Prodigy探头和SampleXpress自动进样器的AVANCE III HD 400 MHz谱仪实例。 Prodigy探头几乎延续了传统氦气超低温探头的所有优点，但其购买费用和维护费用大为降低，安装、使用和维护也变得更加简单。Prodigy探头把低温氦气冷却换为液氮冷却，探头检测线圈和前放电子线圈的工作温度为80K附近，这样可以提高探头氢的灵敏度2倍左右，杂核灵敏度提高2 - 3倍。 图5. AVANCE III HD 400 MHz谱仪，安装有CryoProbeTM Prodigy探头和SampleXpress自动进样器。3. 先进的自动进样器 核磁共振波谱仪的探头一次只能容纳一个样品进行检测，当一个样品检测完成后就需要更换样品以进行下一次检测。样品的更换可由人工操作，也可由自动进样器按照预设的程序自动完成，因此自动进样器也被称为自动换样器（Auto Sample Changer）。 自动进样器已成为现代核磁共振波谱仪的一个重要部件，它不仅减轻了谱仪操作人员的体力劳动强度，也由于它能按照预设的程序自动完成大量样品的高通量实验而备受用户的青睐。 Bruker在自动进样器的研发方面有着悠久的历史。目前 Bruker提供了一系列满足不同需求的液体样品自动进样器，其中有SampleXpress Lite、SampleCase、SampleXpress、以及SampleJet，见表1。Bruker还提供一种专为高场仪器设计的液体样品换样辅助设备SampleMail。 表1. Bruker液体样品自动进样器的参数 SampleXpress Lite（见图6）提供16个带转子的样品位，取代了较老的24位NMR Case自动进样器，减少了活动机械部件，使用可靠性更高。其主要由一个可旋转的圆形样品架组成，置于磁体中心管之上。样品架可轻松取下以更方便地放置样品。 图6. SampleXpress Lite自动进样器 SampleCase（见图7）提供24个带转子的样品位。样品架为桌面高度，这使得对于高场谱仪的进样更为方便，无需再攀登梯子进样。Bruker还提供一种低温功能配置——Cooled SampleCase，通过与低温附件配合，可使样品架上的样品处于低温状态，如保存生物样品常用的6℃，特别适合生物样品的测试。 图7. SampleCase自动进样器 SampleXpress（见图8）提供60个带转子的样品位，取代了B-ACS自动进样器，减少了活动机械部件，使用可靠性更高。SampleXpress设计非常紧凑，极大提高了其与各类型磁体的适配度；配备了触摸屏式控制面板，控制更加方便；样品架可轻松取下，放置样品更加方便。 SampleXpress还可安装条码扫描设备，可实现更加复杂的程序化自动进样。样品架取下后可直接在中心管中插入固体转子导管或CryoFit，轻松支持固体探头和超低温探头-液相色谱-固相萃取-核磁联用的切换。 图8. SampleXpress自动进样器 SampleJet（见图9）是一种前所未有的方便快捷地实现高通量核磁实验的自动进样器。它有5个可放置96根核磁管的样品架，另可在外圈放置96根样品。机械手可自动完成将样品管插入转子并换样的动作。此外它还有若干带转子的样品位，总共可放置6x96个样品。SampleJet也可安装条码扫描设备，亦可实现低温功能，使样品架上的样品处于低温状态。 图9. SampleJet自动进样器 由于高场仪器的磁体都较高，人工进样时需要仪器操作人员爬上很高的梯子才能操作，SampleMail（见图10）就是一种专为高场仪器设计的液体样品换样辅助设备，它使用了SampleCase的样品传送系统，使操作人员在桌面高度就可以完成高场仪器的单次换样。 图10. SampleMail换样辅助设备 除此之外，Bruker还提供了固体样品自动进样器（7毫米20位样品，4毫米40位样品）。对半固体（HR-MAS）样品可以提供自动进样器SamplePro，可放置96个HR-MAS半固体样品转子，SamplePro还可以提供低温选件（48位样品），最低温度可到-16摄氏度，如图11所示。 图11. HR-MAS半固体样品转子自动进样器SamplePro 4. 样品变温单元 变温核磁共振实验在物质结构分析和化学反应跟踪等应用中有着重要的作用，因此，样品变温单元是现代核磁共振波谱仪中必不可少的一部分，例如Bruker最新型核磁共振波谱仪AVANCE III HD系列谱仪中集成了BSVT (Bruker Smart multichannel Temperature Control System)温控单元，其与Bruker BBFO SMART探头搭配，在不增加其他附件的情况下实现对样品温度从室温到150℃的变温控制，控温精度达+/-0.1℃。此外，Bruker还为控温提供了革命性的NMR ThermometerTM技术（选件），第一次使得在NMR实验过程中测量样品的准确温度成为了可能。 NMR Thermometer技术通过检测两种氘共振的化学位移差值来实现完全自动化温度控制，与传统的热电偶检测法相比，NMR Thermometer直接测量样品实际温度，不再依赖于热电偶，从而避免在去偶实验或控温气流变化时外部热电偶测温导致温度偏差（如图12所示）。 图12. NMR Thermometer技术的效果：上图为没有使用NMR Thermometer条件下测得的NMR谱图，化学位移偏移表现出很强的温度依赖性，下图为使用NMR Thermometer的条件下所得谱图，化学位移偏移得到了很好的补偿。 如果搭配Bruker提供的其他高温或低温附件，将可以实现更宽的样品温度控制范围。BSVTB 3500加热功率增强单元可以使得加热温度的上限提高到400℃，适用于10mm液体探头（该探头温度上限为200℃）、WVT固体探头及MASCAT固体探头的高温实验。 在低温方面，Bruker提供了更多样的选择，主要分为两大类：非液氮制冷单元和液氮制冷单元。非液氮制冷单元采用压缩机致冷剂方式制冷，可进行长时间工作，其中BCU I制冷单元可将5毫米液体样品温度冷却至0℃左右，而BCU II制冷单元可将5毫米液体样品温度冷却至-40℃左右。 液氮制冷单元则是通过液氮杜瓦中的液氮致冷，又可分为两种类型，其一是热交换式，来自压缩机的气体经过浸泡在液氮中的螺旋管而获得低温，进而冷却样品；其二是挥发式，它不需要气体供应，而是通过浸泡在液氮中的小型加热器的加热使液氮挥发为低温氮气来冷却样品。两类液氮制冷单元的分别搭配不同类型的探头。两类液氮制冷单元的气体传输管可采用不同材质制造，采用PUR材料气体传输管的液氮制冷单元可将样品温度冷却至-80℃左右，而采用不锈钢材料气体传输管的液氮制冷单元可将样品温度冷却至-120℃左右。 5. 液相色谱－核磁共振（LC-NMR）联用组件 将色谱分离技术与核磁共振技术以及其他技术进行在线的联用，使色谱分离与谱学结构确证成为一个连续的过程，这是对于复杂有机混合物成分分析的一种非常有效的方法。 Bruker是LC-NMR在线联用方法的先驱者，提供了完善的LC-NMR在线联用解决方案。作为液相色谱与核磁共振联用的最重要的部分，Bruker独家研发了多种适合两者的在线联用接口单元，并开发了集成式控制分析软件HyStar。 BSFU-HP(Bruker Stop-Flow Unit - High performance)接口单元提供了两种检测工作模式：连续流动模式（on-flow）和停流模式（stop-flow）。 BPSU-36/2接口单元不仅支持连续流动模式（on-flow）和停流模式（stop-flow）这两种检测工作模式，还配备了loop环，可实现色谱峰的捕捉、暂存和转移至核磁共振谱仪中检测等一系列在线联用功能。 LC-SPE-NMR单元（如图13所示）是Bruker公司联合Spark公司开发的一种独有的LC-NMR联用接口单元，一经问世便广受用户的欢迎。其核心部分是拥有192个柱子的SPE（固相萃取）系统，配合精密的流路设计和其他组成部分，LC-SPE-NMR单元可完成色谱峰的捕捉、进行多次富集、氘代试剂洗脱进入核磁共振谱仪中检测等一系列在线联用功能。 图13. LC-SPE-NMR单元 Bruker支持多种市面流行的液相色谱仪与核磁共振联用并实现对其完全控制；在核磁共振谱仪端，Bruker不仅提供传统的流动探头(Flow Probe)，还特别为CryoProbesTM超低温探头和CryoProbesTM Prodigy液氮低温探头提供了CryoFitTM插件（如图14所示）。CryoFitTM可以直接让CryoProbesTM超低温探头和CryoProbesTM Prodigy液氮低温探头转变为具有类似流动探头的功能，可与液相色谱联用。CryoFitTM插件安装时只需将其从磁体中心管上部插入5mm探头中即可，转变过程无需拆卸更换探头。 图14. CryoFitTM插件 除此之外，Bruker的LC-NMR联用组件还可以实现与质谱仪的进一步联用，即LC-NMR-MS联用。Bruker支持多种市面流行的质谱仪的联用。HyStar软件同样可完成对三个仪器的同时控制与结果分析。Hystar软件可在同一屏幕上同时显示色谱图、指定峰的核磁共振图及对应的质谱图，这些信息足够进行复杂混合物的分析和确定被分析物的结构。 6. Assure - Raw Material ScreeningTM解决方案 在制造原料药药品和化学产品时杂质和掺杂物可能会带来责任风险。目前对全球供应链的日益依赖的现状加大了对生产所用原料和最终产品进行质量控制检测的需求。有效地检测何处出现未知掺杂物需要使用化合物特异性和非靶向方法。为此，Bruker提供了一套完整、易用的全自动化解决方案：Assure - Raw Material ScreeningTM原料检验系统。使用Assure - Raw Material ScreeningTM（Assure-RMS）可以在在合成最终产品之前检测含杂质和不纯的样品，从而减少责任风险、降低生产成本、减少可能带来的生产延误。Assure-RMS方法适用于GLP（优良实验室规范）或非GLP环境，能提供样品分析过程和结果的可溯源记录，可应用于医药和化工生产以及分析参考标准。 Assure-RMS方法只需几毫克的原料用于分析，经一次性测量即可完成原料检验，几分钟内就能得到结果和报告（如图15、图16所示），它专为生产实验室技术人员设计，能自动校准仪器性能并对仪器进行相应的维护。 图15. Assure结果示例 图16. Assure报告示例 Assure-RMS的结果可选绝对摩尔数或绝对质量数以及相对百分含量，它提供一份质量检测通过/未通过的报告，并可根据现场具体要求灵活选择报告结果，另外还提供对已知杂质和掺杂物定性和定量的专家报告，并显示存在的任何未知成分。 Assure-RMS的客户还可通过Bruker获得额外的定制和GLP认证

p style="line-height: 1.75em text-indent: 2em "span style="font-size: 14px font-family: 微软雅黑, " Microsoft YaHei" "核磁共振波谱被用于研究分子结构、不同分子间的相互作用、分子动力学或动态特征，以及生物溶液、合成溶液或复合材料混合物的成分。该技术可分析各种大小的分子，包括小型有机分子或代谢物，到中等大小的多肽或天然产物，一直到分子量达数万 Da 的蛋白质。/span/pp style="line-height: 1.75em text-indent: 2em "span style="font-size: 14px font-family: 微软雅黑, " Microsoft YaHei" "但有科学家表示，核磁共振本质上是不灵敏的，如果是解析表征时，灵敏度问题就更为严重了，因为表征物质已经被稀释了。这时候就需要借助动态核极化技术因为动态核极化可以大大增强核磁共振信号。/span/pp style="line-height: 1.75em text-indent: 2em "span style="font-size: 14px font-family: 微软雅黑, " Microsoft YaHei" "布鲁克400兆赫的谱仪能很大程度地增强信号，可以将核磁共振信号放大高达两个数量级。与常规核磁共振相比，实验时间相当于节省4倍，其极高的灵敏度可以用于研究更多类型的物质。800兆赫的谱仪，则能大大减少增强因子。/span/pscript src="https://p.bokecc.com/player?vid=8FECC5001B3BEACE9C33DC5901307461&siteid=D9180EE599D5BD46&autoStart=false&width=600&height=490&playerid=2BE2CA2D6C183770&playertype=1" type="text/javascript"/scriptp style="line-height: 1.75em text-indent: 0em text-align: center "span style="color: rgb(31, 73, 125) text-decoration: underline "strongspan style="color: rgb(31, 73, 125) font-size: 14px font-family: 微软雅黑, " microsoft=""a href="http://www.instrument.com.cn/demand/InDemand.html" target="_blank" title="" style="color: rgb(31, 73, 125) text-decoration: underline "买仪器？一键采购！/a/span/strong/span/p

英国电子生物成像中心（eBIC）使用电子断层扫描和亚像素断层图平均化的新技术，确定了艾滋病病毒（HIV）衣壳蛋白、以及其与宿主细胞因子相互作用的复合结构图像，分辨率约5.4埃。研究人员还建立了整个HIV衣壳蛋白的原子模型，或为开发以衣壳蛋白为靶向的抗HIV药物提供新思路。研究论文19日发表在《科学进展》杂志上。　　这一重大突破的论文主要作者、牛津大学陶妮（音译）博士解释说，HIV是一种逆转录病毒，其RNA基因组被封装在一个圆锥形的衣壳内。在感染过程中，HIV以Gag多蛋白的未成熟病毒粒子组装并出芽，经历蛋白水解和构象变化的过程，由未成熟的球形转变为成熟的圆锥形衣壳。在HIV-1复制的早期阶段，衣壳扮演着多种重要的角色，包括保护基因组免受细胞先天性免疫反应的影响，促进逆转录，以及调节细胞内转运和进入细胞核。其中许多功能受到衣壳与宿主细胞因子和小分子相互作用的影响。　　然而，由于HIV-1衣壳的亚稳态特性，分离出适合于高分辨率结构分析的完整天然衣壳的数量和浓度，一直具有挑战性。为了解决这个问题，研究团队设计了一种新方法，即在HIV病毒样颗粒的膜上加一种成孔毒素，这避免了与病毒体裂解和核心分离相关的创伤，但也使衣壳接触到外部细胞因子和小分子。　　在建立了实验方法后，研究人员研究了真实的HIV衣壳与细胞因子亲环素A（CypA）和小分子辅因子六磷酸肌醇（IP6）之间的相互作用。然后，研究团队对这些样本进行了电子断层扫描和亚断层扫描图平均化。　　利用这项新技术，该团队分别揭示了HIV衣壳的结构，以及它与CypA和IP6的复合物的结构。这些结构证实了成熟HIV衣壳中的双IP6结合位点，并为IP6和CypA在调节HIV衣壳稳定性中的作用提供了新的思路。　　领导该研究的eBIC主任、牛津大学结构生物学教授张培军总结道，他们利用电子断层扫描获得的信息，建立整个HIV衣壳的原子学模型，这可以作为开发衣壳靶向抗艾药物的“蓝图”。包膜病毒膜的穿孔也为研究其他病毒系统的宿主—病毒相互作用提供了一种新方法。

序 言贝壳做为水边软体动物的外壳，由软体动物的一种特殊腺细胞的分泌物所形成的钙化物，具有保护动物本身的作用。一、贝壳的种类说到贝壳的种类，可以说是五花八门，主要分为五大纲：腹足纲（有法螺宝螺、蜒螺）、头足纲（鹦鹉）、多板纲、撅足纲（似象牙）、双壳纲（俩壳）。其形态也是千差万别，但是最有名的要数四大名螺了：万宝螺、唐冠螺、凤尾螺和鹦鹉螺。图1、四大名螺：万宝螺、唐冠螺、凤尾螺和鹦鹉螺二、贝壳的成分虽然贝壳的形态各自不同，但是其主要成份基本相同，分为95%的碳酸钙和少量的壳素。贝壳一般主要分为三层，褐色的角质层（壳皮），薄而透明，有防止碳酸侵蚀的作用，由外套膜边缘分泌的壳质素构成；中层为棱柱层（壳层），较厚，由外套膜边缘分泌的棱柱状的方解石构成，外层和中层可扩大贝壳的面积，但不增加厚度；内层为珍珠层（底层），由外套膜整个表面分泌的叶片状霰石（文石）叠成，具有美丽光泽，可随身体增长而加厚。图2是虎斑贝贝壳，可以看出斑点状的花纹。图2、虎斑贝贝壳三、台式电镜下的贝壳那么现在就让我们用coxem台式扫描电镜对我们常见的鲍鱼壳进行显微结构的观察，进一步了解其微观结构吧。图3是我们进行观察的鲍鱼壳，可以看出存在多个孔洞，表面显现出彩色的花纹。图3 、我们选择观察的鲍鱼壳的光学照片进一步我们用coxem台式电镜对鲍鱼壳的截面进行观察，可以看出片层状的结构（图4所示）。进一步放大可以看出片层状的文石结构以及不定形的有机结构颗粒。可以看出贝壳是由片层结构之间相互重叠组成的，其片层结构厚度大约为400nm（图5）。这些无机的片层状的结构的主要成份是CaCO3，提供了贝壳的强度性能，而存在于层状结构间隙的非定形结构的有机蛋白提供了贝壳的韧性，因此，这种砖块加水泥型的微观结构，造成了贝壳的既有一定的强度又有一定的韧性的特征。图4、贝壳的片层状图5、贝壳的片层结构的放大图后 记经过对贝壳的微观结构的观察，可以看出生物材料中的为微纳米结构的特殊排布，可以对材料的性能产生重要的影响，也使我们认识到应该进一步向自然界学习。下期有什么精彩内容呢？敬请期待吧！

在各级领导的关心支持下，昆明学院2014年经公开招标购置的大型分析检测仪器---400M核磁共振波谱仪，经过近一个月的安装、调试，近日已检测完毕，所有性能指标都已达到或超过仪器出厂参数要求。 目前云南省内只有少数几家院所拥有核磁共振波谱仪，这台仪器的投入使用，填补了学校有机检测仪器的一个空白，使昆明学院科研硬件实力更上一个台阶，为昆明学院化学、生物、农学、医学等相关学科的发展提供了更好的科研平台，也为昆明学院更好地服务社会创造了条件。 该设备采用Bruker公司推出的第三代磁体技术，可以完成1H, 13C, 15N, 19F, 31P等多种核的一维实验；DEPT（区别伯仲叔季碳）实验、COSY（氢氢近程相关）、TOCSY（氢氢全相关）、NOESY（氢氢空间相关）、 ROESY（旋转坐标系氢氢空间相关）、HSQC（碳氢直接相关）、HMBC（碳氢远程相关）、J-Resolved（耦合常数分辨谱）等多种二维实验； 以及变温核磁等六百多种实验。测试结果对有机物结构的确定具有决定性作用。目前，该核磁仪安装在惟真楼3109。

p style="text-align: left "　大连理工大学于2018年拟采购600兆核磁共振波谱仪，主要用于可溶性有机物、无机物、聚合物分子结构和相互作用研究 物质的核磁特性研究。可进行多种核素的单、双共振实验：1H 同核相关，NOE 实验，以正常和反向方式进行异核相关检测。同时满足有机化学、生物化学、药物化学等方面的结构分析和性能研究，对蛋白质、多糖等物质的分子结构和分子间相互作用研究。/pp　　据调研，德国布鲁克公司600M核磁在探头灵敏度(低温)及杂原子核同时去耦、实时自动确认分子结构的CMC-ASSIST 分子结构辅助确认软件等方面独有的技术，可以和TopSpin 核磁谱仪采样软件有机结合，并且支持自动进样器模式。br/br/“大连理工大学600M全数字化超导核磁共振谱仪项目”项目（项目编号：DUTASD-2018038） 组织评标工作已经结束，现将评标结果公示如下：br/一、项目信息/pp项目编号：DUTASD-2018038/pp项目名称：大连理工大学600M全数字化超导核磁共振谱仪项目/pp项目联系人：宋亮/pp联系方式：0411-39980953/pp /pp二、采购单位信息/pp采购单位名称：大连理工大学/pp采购单位地址：中国大连高级经理学院3号楼大连理工大学采购与招标管理中心304室（大连市高新园区红凌路777号）/pp采购单位联系方式：宋亮；cgzbdlut@dlut.edu.cn/pp /pp 三、成交信息/pp招标文件编号：DUTASD-2018038/pp本项目招标公告日期：2018年10月15日/pp成交日期：2018年10月16日/pp总成交金额：499.8 万元（人民币）/pp成交供应商名称、地址及成交金额：br/br/img title="dalian 2.PNG" alt="dalian 2.PNG" src="https://img1.17img.cn/17img/images/201810/uepic/9fd4f916-23b4-4c97-989a-da5b1103c26e.jpg"/ br/本项目代理费总金额：0.0 万元（人民币）/pp本项目代理费收费标准：0/pp谈判小组、询价小组成员名单及单一来源采购人员名单：李亚明、靳焜、张蓉/pp /pp四、项目用途、简要技术要求及合同履行日期：/pp 精细化工国家重点实验室开展生物分子探针、新型光电材料、手性催化合成及微量有机成分的定性定量分析等学科前沿研究课题。拟采购一台布鲁克公司AVANCE NEO 600M全数字化超导核磁共振谱仪设备一套。要求超导磁体液氦维持时间≥ 150天，两个射频通道，BBFO SmartProbe宽频二合一探头，变温系统和24位自动进样器。厂家提供空压机、UPS电源、安装时所需液氮液氦氮气氦气等。/ppbr//pp五、成交标的名称、规格型号、数量、单价、服务要求：/pp（1）Bruker600M核磁共振波谱仪，AVANCE NEO 600,1套；/pp（2）山特UPS，6KVA，1台；/pp（3）空气压缩机，日历旋涡空压机，2台；/pp（4）运费和保险、培训、质保等相关服务。/pp /pp成交价格：￥4,998,000.00，人民币大写：肆佰玖拾玖万捌仟圆整（包含设备费、外贸代理费、清关运杂保险费等货到采购方指定地点的所有费用）。br//pp /pp style="text-align: center "img title="大连理工大学.PNG" alt="大连理工大学.PNG" src="https://img1.17img.cn/17img/images/201810/uepic/e036e52e-9f75-4e05-93f5-9c70674fbe80.jpg"//pp /pp style="line-height: 16px "img style="margin-right: 2px vertical-align: middle " src="/admincms/ueditor1/dialogs/attachment/fileTypeImages/icon_doc.gif"/a title="单一来源采购文件1010.docx" style="color: rgb(0, 102, 204) font-size: 12px " href="https://img1.17img.cn/17img/files/201810/attachment/704d267f-d022-41e3-b994-9940eec9afa7.docx"单一来源采购文件1010.docx/a/pp/p

各位同学，核壳色谱柱大家都知道具有高柱效，低背压，高灵敏度的优势。不过核壳色谱柱这些优势这怎么来的，很多同学可能就一知半解了。这里就给各位同学解读核壳柱的特点到底在哪里。要理解核壳柱的特点，各位同学就要首先理解了经典的Van Deemter方程。我们学习色谱理论的时候，都学习过速率理论，用以解释色谱峰展宽的原因。这就是经典的Van Deemter方程，如下所示：H：理论塔板高度 A：涡流扩散项B/μ：纵向扩散项Cμ：传质阻力项 或者略微详细一点，方程2这样写法的：第yi项涡流扩散项中，λ为填充不均匀因子；dp为填充固定相的平均粒径。第二项分子扩散项中，G为柱中填料间的弯曲因子(≈0.6)；DM为溶质在液体流动相中的扩散系数，DM≈10-5cm2/s；μ为液体流动相在填充柱中的平均线速，cm/s。第三项传质阻力项中，Df为溶质在固定液中的扩散系数，cm2/s；W为色谱柱的填充因子，对短的、内径粗的柱子，W数值较小。核壳类色谱柱与全多孔色谱柱相比，所具有的高柱效以及高分析效率可以从Van Deemter方程（如图2所示）来进行解释。核壳类色谱柱（Fused-Core）的填料，一般是由内部的实心球（其材质以及形成方式与厂家有关、不同厂家，其技术存在不同）以及包裹在实心球上的多孔性硅胶或杂化颗粒型硅胶组成。1首先是核壳类色谱填料的内核是实心球，导致该型填料具有更小的轴向扩散效应，体现在Van Deemter方程上，主要影响第二项参数Dm，使得色谱峰轴向扩展减小。2其次，由于实心球的存在，径向上的温度传递加快，使得温度分布更加均一，加速传质速度；此外核壳类填料颗粒的传质路径要比全多孔类填料短的多，使得传质速率与全多孔性填料相比更快。3最hou也是最重要的，由于制备工艺的差异（核壳类色谱柱填料的制备首先是制备实心球，之后在其表面“涂覆”全多孔硅胶；全多孔性色谱柱填料多是“一次性成型”），核壳类色谱柱填料颗粒的粒径分布相比全多孔色谱柱填料颗粒的粒径分布更加均一、连续。体现在Van Deemter方程上，主要影响第yi项参数dp，为涡流扩散项。填料的粒径分布越均一，涡流扩散项越小，对于理论塔板高度的贡献也就越小，色谱柱的理论塔板数也就越多。如下图3所示，涡流扩散项是色谱峰柱内扩展的主要影响因素，模型图3B比图3A具有更加均一，连续的粒径分布，因而具有更小的涡流扩散效应，具有更高的柱效，表现在色谱图上就是其峰宽更小，相邻色谱峰的分离度更大。上述三方面的原因，使得理论塔板高度得到很大程度上地降低，因而核壳类色谱柱具有比全多孔类色谱柱具有更高的柱效，更宽的最jia流速范围，因而具有更高的分析速度以及更低的系统背压。月旭科技的Boltimate核壳色谱柱● 具有亚2μm色谱柱的超高分辨率、高分离度、高柱效的优势，而柱反压只有亚2μm数的50%不到；● 相对于传统3μm和5μm分析柱极大程度地改善柱效、速度、分离度和灵敏度，减少扩散路径，提高柱效；● 更窄的粒径分布，色谱柱使用2μm筛板，避免了亚2μm色谱柱极易柱压升高的缺点，对复杂基质的样品仍具有稳定、可靠的高性能，更加耐用；● 与现有任何HPLC/UHPLC液相设备完美兼容；● 支持600bar的高压条件使用。A：月旭XB-C18, 4.6×250mm, 5μm；B：月旭UHPLC XB-C18, 3.0×100mm, 1.8μm；C：月旭Boltimate C18, 3.0×100mm, 2.7μm。从结果来看，使用月旭核壳色谱柱进行黄酮苷的分离，保留时间仅为传统色谱柱的1/5左右，而压力仅为UHPLC色谱柱的1/2左右，所以核壳色谱柱将超高效和常规低压两个优势表现得淋漓尽致。不同项目对柱子选择性要求很大，对此，月旭核壳柱有多个键合相可供选择，能满足不同的做样需求：

4月19-24日，第56届实验室核磁共振会议(56th Experimental Nuclear Magnetic Resonance Conference)在加利福尼亚召开。在本次会议中，Bruker推出了多款新的核磁产品，并展示了针对于制药行业的创新、高性能以及高性价比的解决方案。下一代GHz级的NMR技术　　即将发布的GHz级别的 NMR 技术结合了主流的方法和先进的仪器，为结构生物学、药物发现和大分子复合物的研究等前沿科学与转化研究带来更多的可能性。111 kHz CP-MAS 探头　　这款111 kHz 的魔角旋转(Magic-Angle Spinning，MAS )探头，样品管直径0.7mm，样品体积500nl，频率可以达到1GHz，以优异的灵敏度和最快的旋转频率，在生物固体样品和材料领域的固体核磁分析有新的应用市场。高性能的台式EPR系统EMXnano　　这台高性能的台式RPR系统，使研究级EPR可以为更多的科学家服务。该仪器可以分析更多的样品，包括过渡金属、抗氧化剂和自由基, 为生物学和化学系统提供有价值的信息。

“我们通过冷冻电镜技术拿到了核孔复合体高分辨率的密度图。然后借助于 AlphaFold 结构预测，搭建出核孔复合体胞质环的精细模型。通过原子模型，为解释细胞核的运输机制，理解细胞生命活动的基本过程提供了重要的结构基础，同时也能为非常多相关的疾病提供重要的线索。”美国国家科学院院士、哈佛大学医学院生物化学及分子药理学教授团队表示。6 月 10 日，该课题组在 Science 上发表题为《核孔复合体胞质环的结构》的论文 [1]。图 | 相关论文（来源：Science）董颖、皮雄、彼得罗丰塔纳（Pietro Fontana）担任共同第一作者，吴皓担任通讯作者。图|吴皓（来源：吴皓个人主页）利用单颗粒低温冷冻电子显微镜和 AlphaFold 预测，确定了来自非洲爪蟾卵母细胞中一个接近完整的结构对于在该研究中 AlphaFold 所起到的作用，董颖表示，此次解析的核孔复合体（NPC，nuclear pore complex）是真核生物中最大的膜蛋白复合物之一，它位于核膜上，介导核膜内外的物质转运。由于其分子量巨大，组成成分复杂，动态变化多样，这使得电镜解析图谱的分辨率很有限（6-7 埃），并且搭建分子模型困难重重。但是 AlphaFold 的出现很好地弥补或一定程度上解决了图谱分辨率不足的问题，它可以预测很多没有结构的蛋白亚基，从而补充解释蛋白复合物结构里缺失的结构单元的高分辨信息；还可以预测部分亚基相互作用界面，从而说明亚基作用的结构基础以及生物学意义。另一方面，AlphaFold 预测也并非万能，它给出了诸多的可能性之后，课题组也需要理性分析哪一种结果最为合理，最能解释得清楚相关生物学现象。论文共同作者皮雄表示：“AlphaFold 能够预测出相互作用的蛋白亚基，与我们通过冷冻电子显微学计算出来的比较相符，从而大大方便了我们确定相互作用的蛋白亚基，进而加速我们模型搭建的过程。”图 | 皮雄（来源：皮雄）据悉，核孔复合体是细胞质和细胞核之间双向物质运输的管道。该团队利用单颗粒低温冷冻电子显微镜和 AlphaFold 预测，确定了来自非洲爪蟾卵母细胞的核孔复合体胞质环的一个接近完整的结构。使用 AlphaFold 预测核孔蛋白的结构，并以突出的二级结构密度作为指导，将核孔蛋白的结构拟合到中等分辨率的图谱中。利用 AlphaFold 进行复杂的预测，还可以进一步建立或证实某些分子间的相互作用。课题组鉴定了 Nup358 的 5 个拷贝的结合模式，这是最大的核孔复合体亚基，具有 Phe-Gly 重复序列，并预测它包含一个线圈-线圈结构域，在一定条件下可能作为成核中心辅助核孔复合体形成。核孔复合物是真核细胞核膜中的分子管道，可以调节细胞核和胞质溶胶之间生物分子的进出口，脊椎动物核孔复合体的分子量约为 110 至 125 MDa，直径约为 120 nm。核孔复合体被分为四个主环：胞质侧的细胞质环（CR，cytoplasmic ring），核膜平面上的内环（Inner Ring, IR）和管腔环 (Luminal Ring, LR)，以及面向细胞核的核环 (Nuclear Ring, NR)。每个环具有相似的八重对称，并由不同的核孔蛋白的多个副本组成。核孔复合体参与了许多生物过程，其功能障碍与越来越多的严重疾病有关。尽管在过去的 20 年里，许多团体进行了开创性的研究，但人们仍然缺乏对核孔复合体的组织、动态和复杂性的充分理解。图 | 董颖（来源：董颖）（来源：Science）预测核孔复合体中最大的蛋白 Nup358 具有 s-形球状结构域此次研究中，该团队使用非洲爪蟾卵母细胞，作为结构表征的模型系统，因为每个卵母细胞都有大量的NPC颗粒，因此这些颗粒可以在没有去垢剂提取的帮助下，在天然核膜上可视化。据悉，课题组使用单颗粒冷冻电子显微镜，来分析不同倾斜角度的数据并进行三维重建，之后用 AlphaFold 进行模型构建和结构预测，重建了 X.laevis NPC 的 6.9 和 6.7埃分辨率的全 CR 原聚体和一个核心区域，并使用 AlphaFold 预测了单个核孔蛋白的结构。对于任何模糊的亚基相互作用，该团队也预测了复杂的结构，这进一步指导了 CR 原聚物的模型拟合。他们将核孔蛋白或复杂结构置于 CR 密度中，以获得一个几乎完整的 CR 原子模型，由内部和外部 Y复合物、两个 Nup205 拷贝、两个 Nup214-Nup88-Nup62 复合物拷贝、一个 Nup155 和 5 个 Nup358 拷贝组成。值得注意的是，课题组预测了核孔复合体中最大的蛋白 Nup358 具有 s 形球状结构域，一个线圈结构域和一个含有苯丙氨酸-甘氨酸（FG）重复序列的 c 端区域，而先前显示形成的一个凝胶样的凝析相，可用于选择性物质通道。其中，四个 Nup358 拷贝夹在内部和外部 y 复合体周围以稳定 CR，第五个 Nup358 位于夹子簇的中心。另据悉，AlphaFold 还预测了一个同源低聚物，可能是 Nup358 的五聚体、卷曲螺旋结构，这可能为 Nup358 募集到核孔复合体提供亲合力，并降低 Nup358 在核孔复合体生物发生中凝聚的阈值。可以说，此次研究提供了一个整合的低温冷冻电子显微镜和结构预测的例子，可作为从中等分辨率密度图中、获得更精确的兆道尔顿蛋白复合物模型的新方法。该论文提出的更准确、以及几乎完整的 CR 模型，扩展了他们对NPC分子相互作用的理解，代表了向完整的NPC分子结构迈出的实质性一步，对NPC的功能、生物发生和调控具有影响。（来源：Science）有望成为结构生物学的规范该团队在论文中表示，几乎完整的 NPC CR 模型揭示了其内部的分子相互作用及其生物学意义。CR 组装的一个意想不到的方面是，他们观察到了 Nups 之间的组成和绑定模式的不对称性：其一，两个 Y 配合物之间的构象差异；其二，两个 Nup205 分子与 Y 配合物的结合模式不同；其三，两个 Nup214-Nup88-Nup62 配合物并排放置；其四，5 个 Nup358 配合物具有不同的结合模式。因此，这种不对称性是代表 CR 的基础状态、还是由放线菌素 D(Actinomycin D，ActD) 的结合引起的，以及它是否会是 NR、IR 或 LR 结构中的共同特征？这将是一个很有趣的问题。而研究人员的 X.laevis NPC 样本来自单倍体卵母细胞，这可能与体细胞中的核孔复合体有更大的不同。该团队认为，Nup358 的多个拷贝、及其低聚卷曲螺旋关联，解释了其在细胞质中卵发生过程中，作为NPC组装的关键驱动因素的作用，这不同于有丝分裂后和较慢的间期NPC组装。这一过程发生在内质网（ER，endoplasmic reticulum）的堆叠膜片上，称为环状膜层（AL，annulate lamellae），其苯丙氨酸-甘氨酸（FG，Phenylalanine-glycine）重复序列中的 Nup358复合物作为紧固件，从开始空间就可指导核孔复合体生物发生。这说明，Nup358 的低聚结构可能会降低 Nup358 复合体形成的阈值，从而有助于解释其在不同 Nups 中的成核作用。此外，课题组还提出了一种综合的方法，利用冷冻电子显微镜和 AlphaFold 结构预测的最新发展，从而带来了更精确的核孔复合体建模。在学界最近发表的论文或预印本论文中，也使用了类似的方法来确定核孔复合体的结构。AlphaFold 预测与传统结构建模不同，这是基于人工智能的建模方式。实现高分辨率的目标，是获得尽可能好的最佳模型。而在建模过程中，包含来自 AlphaFold 的信息，可能类似于该领域之前对立体化学约束所做的事情。随着复杂预测的能力更加普遍，该团队预计这种方法不仅有助于新结构的建模，而且有助于重新绘制以前的中分辨率低温电子显微镜图，成为结构生物学的规范。（来源：Science）董颖表示：“很多时候，我们采取科学的验证方式——用一系列生化实验对 AlphaFold 预测结果进行反向验证。我们利用人工智能，冷冻电镜与传统生物化学综合研究方式，推动了我们对复杂、动态的生物大分子的结构和功能的进一步理解。由此可见，AlphaFold 的出现给我们研究科学问题的方式也带来了革命性影响。我们在未来的科学研究中，只要大胆尝试，多方位思考，总能碰撞出美妙的火花！”担任论文共同作者的傅天民，目前在俄亥俄州立大学药学院，担任生物化学与药理学助理教授。其表示，该课题由他之前在吴皓教授实验室发起。他介绍了该研究的背后故事：2019 年初，吴皓教授与实验室的学生们，在佛罗里达参加美国生物化学与分子生物学年会。会后，吴老师带着学生们去吃火锅，饭桌上大家聊起结构生物学最重大的问题还有哪些，傅天民提出核孔复合物的结构是一个重要且没完全解决的问题，这个提议得到了吴皓教授的支持。回到波士顿后，王隆飞打算用酵母细胞来研究核孔复合物，傅天民则着手用非洲爪蟾的卵母细胞来研究。之所以选定爪蟾卵母细胞主要因为这类细胞易于获取，而且细胞核上有丰富的核孔复合物。后来，傅天民要去俄亥俄州立大学建立自已的实验室，课题转交给两个新来的博后董颖和 Pietro，他们两个紧密合作，克服了一系列技术难题，初步拿到了一些高质量的样品，收集了一些数据。随后，皮雄博士加入课题。皮雄博士和董颖博士通过大量的数据处理，为冷冻样品优化提供了正确的方向。最后通过大家几个月不懈的努力，利用进一步优化的高质量样品，收集了几万张冷冻电镜照片。最终皮雄博士通过冷冻电镜三维重构技术得到了高分辨率的密度图。Alex 利用 AI 结构预测对结构模型搭建起了重要作用。吴皓教授整个过程的支持、指导是课题得以成功的决定力量。董颖表示：“NPC是我进入吴老师实验室的第一个课题。现在回想起来整个研究经历都有些百感交集。当时我们‘白手起家，从零开始’。我从未接触过动物实验，我只能查找文献，自己摸索一切实验流程。中途可谓困难重重，我时常在解剖镜前解剖蛙卵，铺膜制样，一坐就是一整天。制样优化样品周期很长，我们寻找了各式各样的载网（因为不是所有载网在高角度拍摄的条件下都稳定），我做了很多载网稳定性的分析，光是优化样品就花了半年多。优化中途，陆续已有相关研究报道出现，当时我们整个团队几乎都要放弃。就在这时，皮雄博士通过大量的计算，得到了七埃左右分辨率的密度图。同时吴老师提议我们为模型搭建寻找新的切入点——恰逢AlphaFold横空出世，我们一不做二不休，立刻开启寻找冷冻电镜与AlphaFold对接的可能。”经过几个月没日没夜的计算、预测、模型搭建，课题组惊奇地发现新的研究方式带来了意想不到的研究结果。功夫不负有心人，最终他们非常有幸地与来自不同研究组的科学家们同台展示了研究结果。皮雄表示：“核孔复合体作为细胞生命活动的‘南天门’，严密调控着细胞的生命活动。作为一个功能如此复杂，形态巨大的复合体，它的精细结构是如此的严密和复杂。拿到它的精细结构也是非常困难。作为一个如此困难的课题，需要团队每个成员紧密合作，协同前进。每一部分工作都包含了团队每个成员的巨大努力。研究中，我主要负责冷冻电镜的数据处理，拿到高分辨率的核孔复合体的密度图，同时也参与了冷冻样品的优化。”（来源：Science）对于该成果的应用，董颖表示：“已经有相关研究报道说明NPC结构和功能的异常和许多疾病相关，例如神经退行性疾病阿尔兹海默症，介导了一些病毒如HIV的入侵，甚至会诱导一些癌症的发生。由于核孔复合体介导了很多重要物质的转运，其研究一直是近几年来科学界研究的一大热点。目前针对它的研究还处于相对基础的阶段，这主要受到它的复杂性，和动态性的局限。但就它推广到应用的可能性来讲，我认为只要我们能够把它‘看’得足够清楚，运动的原理理解的足够清楚，我们就有可能对它进行靶向药物设计，调节它的底物转运。给治疗人类疾病提供更多可能。最近几年来随着冷冻电镜技术和人工智能的进步，相信二者能共同推动其成为新兴药物靶点，逐步应用到疾病治疗。”对于后续计划，董颖表示：“我们队 NPC 的研究还只是冰山一角，后续有很多有趣的研究方向——现举几个例子：（1）由于核孔复合体底物众多，但出核和入核的底物的识别和转运机制如何？NPC 转运物质的孔道呈现有趣的胶状结构，这一结构高度动态，很可能在底物转运过程中发生相分离，我们可以借助单分子荧光标记来细化这些转录途径。（2）研究 NPC 的某些特定的活动状态，已经有研究报道酵母中可能存在多种 NPC 的状态和组装形式，这些结构组成具体参与了怎样的生物学功能还不清楚。（3）NPC 组装和解聚如何发生，特定组装状态下有哪些多辅助分子参与稳定其状态，这些我们可以联合质谱技术来鉴定新的作用亚基。”澳大利亚莫纳什大学药物科学研究所曹剑骏评价称，在本文中，该团队首先利用核孔复合体在非洲角蟾卵母的极高丰度这一特质，对天然膜环境中地核孔复合体进行直接观察，避免了可能存在人为纯化干扰。同时，课题组使用倾斜样品的方式，解决了膜蛋白样品在膜中的受限的角度分布，从而实现蛋白结构的三维重建。此过程中，该团队以令人敬佩的毅力手工选取了 20 万单颗粒样品，以实现整个核孔复合体的低分辨率（19 埃）结构，并集中于胞质环的局部结构解析得到中等分辨率（~7 埃）的电子云密度图。但这一分辨率依旧只能辨别大致的二级结构特征，而存在建模困难。因此，该团队尝试借助最新的 AlphaFold 基于序列的结构预测功能，由单个亚基、多亚基局部预测出发，实现整个胞质环的结构解析。该团队同时将基于 AlphaFold 的结果与传统的同源结构预测相对比，为蛋白结构工作者提供了一个优秀范例，展示了如何借助 AlphaFold 这一新工具解析未知蛋白结构。研究中，课题组同样也得到了核内环的信号，但是尚未得以解析，想来将来会由相应的工作面世，从而完备整个核孔复合物的结构信息。同时，该论文的蛋白结构分辨率受制于天然核孔结构的非均一性和单颗粒的人工手动筛选通量，而后者有希望得到 AI 辅助单颗粒筛选软件的帮助，从而解放研究人员双手实现以更多的单颗粒数据收集，最终有望解析出各类不同状态的核孔复合体结构，进一步阐述这一精妙的分子复合体的调节机制。-End-支持：Ren参考：1、Pietro Fontana et al., Structure of cytoplasmic ring of nuclear pore complex by integrative cryo-EM and AlphaFold. Science (2022) DOI: 10.1126/science.abm9326

2014 核磁共振（NMR） 高级培训课程时间 培训内容 名额03.18 - 03.22 Avance 1D/2D （Avance 谱仪操作培训）1504.22 - 04.26 Avance 1D/2D （Avance 谱仪操作培训）1505.20 - 05.24 Avance 1D/2D （Avance 谱仪操作培训）1506.17 - 06.21 Advanced NMR Methods （高级 NMR 方法培训）607.15 - 07.19 Avance 1D/2D （Avance 谱仪操作培训） 1508.19 - 08.23 Avance 1D/2D （Avance 谱仪操作培训）1509.23 - 09.27 Advanced NMR Methods （高级 NMR 方法培训）610.21 - 10.25 Avance 1D/2D （Avance 谱仪操作培训） 1511.18 - 11.22 Avance 1D/2D （Avance 谱仪操作培训）1512.16 - 12.19 Avance Service and Maintenance （Avance 谱仪维护）4注：2014年核磁共振（NMR）培训的时间有可能会有稍许改动。按报名的先后顺序安排参加培训班。联系方式：juan.lv(AT)bruker-biospin.cn 010-58333127Avance 1D/2D （Avance 谱仪操作培训）培训内容： 1.核磁共振（NMR） 基础原理简介 2.核磁共振（NMR） 基本的硬件和软件介绍 3.90度脉冲的测定 4.标准1D NMR 实验（1H、13C、DEPT、其它杂核实验） 5.标准2D NMR 实验（COSY、NOESY、TOCSY、HSQC、HMBC）6.ICONNMR 使用简介此培训主要针对新的 Avance 用户。对 Avance 谱仪的基本操作做了全面的介绍。每部分内容都有相应的上机操作练习。培训时间和费用：5 天 ￥ 3500.00 费用包括培训资料和工作午餐Advanced NMR Methods（高级 NMR 方法培训）培训内容： 1.脉冲梯度场实验原理简介2.成形脉冲原理与SHAPETOOL的使用3.选择性激发一维实验（1D-COSY, 1D-TOCSY, etc.）和二维实验4.溶剂压制实验5.扩散系数测定和DOSY谱6.弛豫时间测定此培训主要针对熟练掌握Avance基本操作的用户。培训时间和费用：5 天 ￥ 3500.00 费用包括培训资料和工作午餐Avance Service and Maintenance（Avance 谱仪维护）培训内容： 1.Avance 谱仪硬件介绍（框图）2.诊断及服务软件的使用3.谱仪的维护4.谱仪故障检测5.Topspin 软件的安装和配置此培训针对较熟练的用户。通过培训使用户对谱仪的硬件结构及其维护有一定的了解。可以自己排除一些小的故障。培训时间和费用：4 天 ￥ 3500.00 费用包括培训资料和工作午餐

岛津实心核颗粒色谱柱，更高通量，更多选择！Shim-pack Velox系列色谱柱是岛津新推出的实心核表面多孔颗粒色谱柱系列，与全多孔颗粒色谱柱相比，表面多孔颗粒具有更高的通量和更快的速度。Shim-pack Velox系列填料颗粒分散均匀，因此色谱柱具有非常低的背压，而且填料之间的间隙几乎保持一致，因此能够大幅降低涡流扩散引起的谱带变宽，获得尖锐的峰型，从而带来特高的色谱柱柱效和特优异的重现性。■Shim-pack Velox系列色谱柱种类Shim-pack Velox系列色谱柱可以提供5种不同选择性的固定相，能为您提供灵活的方法开发选择性，从而可以轻松应对各种分离难题。Velox系列具有3种粒径选择， 5μm、 2.7μm和 1.8μm， 这三种粒径颗粒有助于您在各种系统上开发和转移方法。■Shim-pack Velox C18---通用型更强的实心核颗粒色谱柱Shim-pac Velox C18是一款通用型高效实心核颗粒反相色谱柱，具有较强的保留能力，满足制药，食品，环境和临床等多种领域样品分析需求 ，是您实现高效分析的主推。应用:11种醛酮类化合物分析色谱柱Shim-pack Velox C18 （2.7um， 4.6*150mm）柱温30 °C样品Aldehyde-ketone-DNPH TO-11A 混标溶剂乙腈样品浓度15 μg/mL进样量2 μL流动相A:水B:甲醇:乙腈 (650:50)* 梯度洗脱检测器UV 365nm■Shim-pack Velox SP-C18---专为低pH值流动相条件下分析的C18柱！SP (Sterically Protected，立体结构保护），SP-C18键合相采用异丁基侧链保护技术，进一步降低了硅胶表面硅醇基的活性，所以即使在非常严苛的酸性体系下，依然具有非常好的使用寿命。pH 1流动相条件下，色谱柱保留损失比较从上图可以看出，在长时间采用pH 1流动相条件下，SP-C18相比其他品牌色谱柱对化合物的保留损失更小，表现出更强的稳定性和耐受性，。■Shim-pack Velox Biphenyl---独特的芳香选择性！Shim-pack Velox Biphenyl 色谱柱是键合二苯基固定相的实心核颗粒色谱柱，能够增强含有芳香基团的化合物的保留，因此非常适合用于生物样品分析中含有偶作用，不饱和键和配位基团的性化合物分析，另外，联苯键合相也增强了立体空间结构的选择性，对结构具有微小差异的化合物或者同分异构体也有惊喜的分离结果！■Shim-pack Velox PFPP---异构体分离更有优势！Shim-pack Velox PFPP (Pentafluorophenylpropyl，五氟苯基丙基) 能够提供与C18固定相不同的选择性，比较适合用于卤代化合物，位置异构体和带电碱性基团物质的分离，尤其对于异构体的分离，PFPP往往能够带来惊喜的分离效果！应用：人血浆中25-羟基维生素 D2/D3和3-Epi-25-羟基维生素 D2/D3检测色谱柱Shim-pack Velox PFPP(2.7um, 4.6*100mm）柱温30 °C溶解溶剂水：甲醇=50:50样品浓度 25-50 ng/mL进样量5 μL流动相A:0.1%甲酸水溶液B:甲醇 梯度洗脱检测LCMSMS， ESI+， MRM■Shim-pack Velox HILIC---应对性化合物分离挑战亲水性相互作用（Hydrophilic interaction chromatography ，简称HILIC) 模式目前主要用于性化合物的分析，Shim-pack Velox HILIC 固定相填料是不键合任何基团的实心核硅胶，利用硅胶基团表面硅醇基的性来显著提升性化合物保留，流动相采用高比例乙腈配合低比例水或者挥发性缓冲盐水溶液，由于有机相比例高，所以可以显著提升 MS 检测灵敏度。■EXP系列一体式保护柱和直连式过滤器显著延长色谱柱柱寿命在药物、生物样品、天然产物、环境以及化工分析中，常常会遇到复杂的样品基质，导致分析色谱柱寿命大为缩短。Shim-pack Velox EXP系列一体式保护柱通过拦截流动相和样品溶液中的颗粒物质以及吸附性化学污染物，可以显著提升分析色谱柱寿命，同时确保等同的色谱分离效果，如果是采用UHPLC分析，则可以采用EXP系列直连式过滤器，连接方便，而且死体积小。

p　　7月12日，中国仪器仪表学会分析仪器分会公布2017年首届“分析仪器创新奖”——“创新成果奖”入围名单，共有10个项目入围，其中苏州纽迈分析仪器股份有限公司的核磁共振孔隙结构分析仪项目名列其中，终获奖名单将在2017年8月9-11号举行的“第四届中国分析仪器学术年会”上公布并同期举行隆重的颁奖仪式。/pp style="TEXT-ALIGN: center"img title="QQ截图20170712150123.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201707/insimg/69af3507-c103-419e-8fe5-a23fd0966355.jpg"//pp　　据悉，“分析仪器创新奖”的设立宗旨是发现、鼓励、宣传分析仪器界在新原理、新方法、新技术及新应用方面的创新成果，加速推动我国分析仪器技术的发展，激发企业及广大科技工作者的创新热情，促使科技人员投身于中国分析仪器研发、制造与应用工作，为发展我国分析仪器做出应有贡献。其中“创新成果奖”范围包括：分析仪器的研究、设计、制造、应用有关的技术和产品 相关的基础材料、基础元器件、关键工艺、关键装备、重大工程应用。要求技术具有原创性，成果具有独创性，技术水平国际先进，国内领先 经实践，可重复、可推广 具有明显的技术进步作用，技术经济综合指标优越的项目。/pp /p

p　　日前，天津大学发布超导液体核磁共振波谱仪采购项目中标公告，项目编号：0682-174120173463(TDZC2017J0171)，布鲁克超导液体核磁共振波谱仪AVANCE NEO 800以263万美元(1741.7175 万元人民币)中标。/pp　　招标公告日期：2017年10月27日/pp　　中标日期：2017年11月29日/pp　　中标供应商名称、联系地址及中标金额：/pp　　序号中标供应商名称：布鲁克科学仪器香港有限公司/pp　　中标供应商联系地址：香港九龙湾常悦道9号企业广场1期1座6楼608室/pp　　评审专家名单：刘理明、袁敏、孙凯、尚为、王健、朱孔营、孟峥/pp　　中标标的：超导液体核磁共振波谱仪/pp　　规格型号：AVANCE NEO 800/pp　　数量：1套/pp　　中标价格：263万美元/ppstrong　　招标文件中给出了详细的技术要求：/strong/pp　　(一)用途：/pp　　整套仪器设备用于有机材料、生物材料、药物结构与性能的研究，可用于可溶性有机物、蛋白质、多糖等物质的分子结构和分子间相互作用研究 可进行氢、碳、氮的多共振实验。/pp　　(二)设备的总体要求：/pp　　仪器配置能够适合液体样品的核磁共振实验，变温试验温度-140℃—+180℃，能适用于纯样品和混合物的测试。宽带射频系统支持多种核素，从而实现有机化合物、生物分子及化合物的结构与功能研究 药物及中药机理等复杂体系的研究 高场核磁共振新方法、新技术的研究。/pp　　(三)主要参数及技术指标：(标*为必须满足，否则废标)/pp　　1 工作条件：/pp　　1.1 电源电压：AC 220V± 10% 50Hz 单相 或AC 380V± 10% 50Hz 三相/pp　　1.2 环境温度： 15—30℃/pp　　1.3 相对湿度： 70%/pp　　*1.4 工作时间：满足长时间连续工作/pp　　2 满足有机化学、生物化学、药物化学等方面的结构分析和性能研究，可用于可溶性有机物、蛋白质、多糖等物质的分子结构和分子间相互作用研究 可进行氢、碳、氮的多共振实验。/pp　　3 应含4个射频发射通道及4个功率放大器、能以正向和反向方式进行检测的全频段接收通道、该设备要含有氘核锁场及氘核梯度自动匀场附件、 Z脉冲梯度场，具有高精度变温实验功能，具有获得最佳一维、二维及三维谱图的数据处理速度与存贮能力。/pp　　3.1 超导磁体/pp　　*3.1.1 磁体：≥14.09Tesla(1H≥600MHz)，具有高稳定性、高均匀性、抗干扰超自屏蔽超导磁体 室温腔直径：≥54毫米/pp　　3.1.3 磁场漂移：≤8Hz/h/pp　　3.1.4 5高斯强度处横向距离：≤1.25米 5高斯强度处纵向距离：≤2.5米/pp　　3.1.5 低温匀场线圈：≥9组/pp　　3.1.6 室温匀场线圈：≥36组/pp　　*3.1.7 液氮保持时间：≥14天/pp　　*3.1.8 液氦保持时间：≥180天/pp　　3.1.9 磁体具有液氦液氦与液氮液面监视器，并带有自动报警功能/pp　　3.1.10 采用配备有气体阻尼器的减震支架/pp　　3.1.11 磁体氮气冷凝回收装置，可维持磁体液氮保持时间3个月以上/pp　　3.2 射频发射系统/pp　　3.2.1 射频通道数：4个/pp　　3.2.2 各通道具有的功能：各通道有独立的观测、去偶、信号接收、模数转换功能/pp　　3.2.3 频率分辨率：≤0.005Hz/pp　　3.2.4 相位分辨率：≤0.006度/pp　　3.2.5 第一通道1H/19F功放最大输出功率：≥100W/pp　　3.2.6 第二通道多核功放最大输出功率：≥500W/pp　　3.2.7 第三通道多核功放最大输出功率：≥500W/pp　　3.2.8 2H功放最大输出功率：≥150W/pp　　3.2.9 每个通道合成频率范围5-1280MHz/pp　　3.2.10 提供高灵敏度，低噪音前置放大器一套/pp　　3.2.11 可编程脉冲程序发生器及任意组合脉冲发生器/pp　　3.3 接收及采样/pp　　3.3.1 最大谱宽：≥7.5 MHz/pp　　3.3.2 接收中频：≥1.852 GHz/pp　　3.3.3 每个通道有独立的高速ADC，采样速率≥ 240兆/秒/pp　　3.4 氘数字锁场及梯度匀场系统/pp　　3.4.1 包括自动/手动匀场系统/pp　　3.4.2 包括精确的氘梯度自动匀场/pp　　3.5 Z方向射频脉冲梯度场/pp　　3.5.1 梯度场最大电流：≥10A/pp　　3.5.2 梯度脉冲后恢复时间： 100μs/pp　　3.6 高精度变温控制单元/pp　　3.6.1智能多通道控温系统，配有数字化变温传感器和气流监控/pp　　3.6.2温度范围：-150℃—+300℃/pp　　3.6.3精度：≤± 0.1℃/pp　　3.6.4配置核磁共振热电偶功能，准确测量并自动控制样品温度/pp　　3.7 探头/pp　　3.7.1 多核宽带双共振探头(5毫米)/pp　　3.7.1.1 1H灵敏度: ≥ 850:1(0.1% EB)/pp　　3.7.1.2 13C 灵敏度: ≥480:1(ASTM)/pp　　3.7.1.3 15N 灵敏度: ≥ 50:1(90% formamide)/pp　　3.7.1.4 31P灵敏度: ≥120:1(TPP)/pp　　3.7.1.5 13C 分辨率: ≤0.2Hz/pp　　3.7.1.6 90° 脉宽:/pp　　1H ≤15μs/pp　　13C ≤15 μs/pp　　15N ≤ 20 μs/pp　　31P ≤ 15 μs/pp　　3.7.1.7 变温范围： -120℃—+150℃/pp　　3.7.1.8 Z-梯度场强度≥50G/cm/pp　　3.7.1.9 可调所有观测核的全自动调谐和匹配附件/pp　　3.7.1.10 检测核：1H、19F、15N—31P/pp　　3.7.2 1H-19F/13C/15N 5毫米三共振超低温探头,1H通道可以调谐到19F/pp　　3.7.2.1 1H灵敏度: ≥ 8600:1(0.1% EB)/pp　　3.7.2.2 13C 灵敏度: ≥ 1550:1(ASTM)/pp　　3.7.2.3 19F 灵敏度: ≥ 5500:1(TFT)/pp　　3.7.2.4 1H的分辨率及旋转线型：0.8Hz(50%)，8Hz/16Hz (0.55%/0.11%)/pp　　3.7.2.5 90° 脉宽:/pp　　1H ≤8μs/pp　　13C ≤12 μs/pp　　15N ≤ 32 μs/pp　　2H ≤ 100 μs/pp　　19F ≤ 11 μs/pp　　3.7.2.6 变温范围 -40℃--+80℃ (低温实验可另配专用制冷单元)/pp　　3.7.2.7 Z-梯度场强度≥60G/cm/pp　　3.7.2.8 配置有超低温探头冷却系统/pp　　3.7.2.9 可调所有观测核的全自动调谐和匹配附件/pp　　3.8 工作站及打印机/pp　　3.8.1 PC工作站(计算机工作站配置应以安装当月的主流配置为准)/pp　　CPU：intel至强四核高端处理器/pp　　内存：16GB/pp　　硬盘：≥ 2 TB/pp　　独立显卡：1G/pp　　显示器：≥24英寸宽屏液晶彩色显示器/pp　　网卡、DVD刻录机/pp　　3.8.2 运行平台： Windows系统/pp　　3.8.3 激光打印机一台/pp　　3.9 NMR软件/pp　　3.9.1 一维及多维NMR数据采集、谱仪控制和处理软件/pp　　3.9.2 一维谱定量分析/pp　　3.9.3 脉冲程序模拟软件/pp　　3.9.4 核磁故障诊断软件/pp　　3.9.5 在线服务软件：包括在线使用帮助、NMR技术指导、实验手册等/pp　　3.9.6 实验数据(原始数据及分析结果)可存为通用格式，能被其它NMR软件读取，并能导入Microsoft Office 软件。/pp　　4 附件、零配件及消耗品(包括专用工具)/pp　　4.1 随机必备的标准附件专用工具/pp　　4.2 标准样品 1套/pp　　4.3 超导磁体用液氦真空输液管1个/pp　　4.4 包含24位自动进样器及相应位数的核磁转子/pp　　4.5 非液氮制冷单元一台，可将液体样品冷却至约零摄氏度/pp　　4.6 氮气分离器一台/pp　　4.7 谱仪维修工具1套/pp　　4.8 其它保证谱仪设备正常运行和常规保养所需附件、专用工具和消耗品/pp　　5 技术文件与国内提供配套附件：/pp　　5.1 技术资料：培训教材，操作规程(说明书、光盘)，主机、各功能部件的基本结构和使用说明书，全套维修保养说明书/pp　　5.2 磁体安装液氦，液氮，氦气，氮气。/pp　　5.3 UPS电源，6KVA, 配1小时电池/pp　　5.4 涡旋式空压机一台，配过滤器、储气罐和干燥器/pp　　6 技术服务/pp　　6.1设备安装、调试/pp　　6.2设备安装：设备到货后，卖方按照用户通知的日期选派经验丰富的专家负责安装，调试 安装仪器所需的液氮、液氦、氦气、氮气等费用均由卖方负责。/pp　　6.3设备安装调试在接到用户通知后60天内完成。/pp　　7 技术支持及售后服务/pp　　7.1合同签定一个月内投标方应提供设备全套说明书、安装、调试等必备的技术文件，以便买方能提前作好设备安装的准备工作。/pp　　7.2场地勘测：合同签订后，卖方应立刻派一名经验丰富的安装工程师到现场实地勘察，并提出装修、配电等具体的要求。/pp　　7.3技术培训：仪器安装时进行2天的现场培训，内容包括仪器的技术原理、操作、数据处理、基本维护等 /pp　　7.4两人一周参加厂家国内培训班，不含差旅费用 /pp　　7.5软件更新：卖方应提供核磁共振软件终身免费更新服务，卖方按照用户沟通的日期选派经验丰富的专家到现场负责安装。/pp　　7.6验收：卖方须提供该设备出厂质量检测标准，实验方法和验收标准。/pp　　8 保修期及维修/pp　　8.1保修期：主机和部件保修2年，自设备验收合格之日算起，保修期内提供全免费服务，保修期满前一个月内卖方应负责一次免费全面检查，并写出正式报告，如发现潜在问题，应负责排除。/pp　　8.2卖方在中国大陆应设有维修站。需提供负责售后服务的部门或单位的名称及联系方法以及维修人员的姓名和联系电话。/pp　　8.3维修响应时间：如果仪器出现故障，在接到用户通知24小时内予以答复，5个工作日内到达现场，每违约一次，保修期顺延4个月。重大问题或其他一时无法快速解决的问题应在一周内解决或提出明确解决方案，否则卖方应赔偿相应损失。/pp　　8.4售后零配件、消耗品的供应：保证该仪器10年探头及附件、零配件、消耗品的供应。/pp　　9 包装要求/pp　　9.1 包装应使用崭新坚固耐压的包装箱(标准出口包装)，适于空运、陆运等长途运输。/pp　　9.2 适应气候变化 抗震，抗潮，防雨，防锈，防冻。中标厂家应对由于不当包装或防护措施不力而导致的商品损坏、损失、腐蚀、费用增加等后果负责。/pp　　10 交货/pp　　10.1运输方式：空运/pp　　10.2交货时间：合同生效后12个月内交货。/p

从一类技术角度来说，直接和间接获得诺贝尔奖的技术非结构生物学莫属。经过半个多世纪的耕耘，这一技术现在到了快速收割的季节。现在代表结构生物学技术的多种技术正在走向整合，但整合技术仍然需要进一步推动和推广。　　上世纪50年代，开文迪许实验室M.Perutz J.Kendrew用X-射线晶体衍射技术获得了球蛋白结构。X射线晶体衍射技术的应用，使人们可在晶体水平研究大分子的结构，在分子原子基础上解释了大分子。1962年，Waston和 Crick因基于结构生物学技术的研究结果发现了DNA双螺旋结构获得了诺贝尔生理学与医学奖，M.Pertt和J.Kendrew获得了同年的诺贝尔化学奖。　　60-70年代，开文迪许实验室又发展了电子晶体学技术，研究对象主要是有序、对称性高的生物体系，如二维晶体和高对称性三维晶体。70-80年代，多维核磁共振波谱学使研究水溶液中生物大分子成为可能，溶液中生物大分子更接近于生理状态。　　80年代，冷冻电子显微镜出现，这种技术不仅能够研究生物大分子在晶体状态和溶液状态的结构，且能够研究研究复杂大分子体系和超分子体系，如核糖体、病毒、溶酶体和线粒体等。　　杂交或整合方法把多种结构生物学方法结合在一起，大大推动了结构生物学的研究。荧光能量共振转移(FRET)是20世纪初发现的，随着绿色荧光蛋白应用技术的发展，FRET已经成为检测活体中生物大分子纳米级距离和纳米级距离变化的有力工具，在生物大分子相互作用分析、细胞生理研究、免疫分析等方面有着广泛的应用。　　冷冻电子显微镜技术通过快速冷冻的方法进行固定的，克服了因化学固定、染色、金属镀膜等过程对样品构象的影响，更加接近样品的生活状态。研究对象非常广泛，包括病毒、膜蛋白、肌丝、蛋白质核苷酸复合体、亚细胞器等等。所研究的生物样品既可具有二维晶体结构，也可是非晶体。由于对于样品分子量没有限制，突破了X-射线晶体学只能研究三维晶体样品和核磁共振波谱学只能研究小分子量样品的限制。计算机技术则可以将各种信息进行整合，从而可以获得接近真实的三维分子模拟数据。　　现在结构生物学研究越来越多地依赖这种整合技术。2012年加州大学Andrej Sali等解析了26S蛋白酶体的结构。这种结构在许多神经退行性疾病的神经细胞都存在异常。现在科学家正利用这种结构作为模型开发能调节蛋白酶体活性的药物。今年另外一个小组利用整合技术分析决定感染细胞的艾滋病蛋白结构，利用这种结构开发治疗艾滋病的药物。整合技术也被用在解析核糖体结构。核糖体是细胞制造蛋白质的细胞器，是实现基因表达的关键机构。　　目前的蛋白数据库存在一些问题，如这些数据主要依靠晶体结构数据，缺乏对其他相关数据的整合，这一问题给结构生物学领域提出要求应该大力推动整合技术的发展。10月6-7日，由4个机构组织了一次整合结构生物学培训班，以推动结构生物学技术的扩展和引领大家将结构和疾病结合起来研究。　　参加学习的大部分学员都支持应该采用标准模式描述多方面的数据，这有利于其他学者整合和利用这些数据。但由于结构数据往往十分巨大，如何有效储存和获取这些数据仍然存在一些问题。会议结束时达成一项共识，将申请经费构建一种&ldquo 分子机器&rdquo 数据库中心。　　欧洲分子生物学实验室细胞生物学家Jan Ellenberg说，获取全部分子结构的数据是结构生物学的目标，这个愿望或许能在10或20年后实现。　　原文检索：　　Ewen Callaway. Data bank struggles as protein imaging ups its game. Nature, 22 October 2014 doi:10.1038/514416a

2月19日，科技部发布“煤炭清洁高效利用和新型节能技术”等10项重点专项2016年度项目申报指南通知。“煤炭清洁高效利用和新型节能技术”项目重点围绕煤炭高效发电、煤炭清洁转化、燃煤污染控制、二氧化碳捕集利用与封存（CCUS）、工业余能回收利用、工业流程及装备节能、数据中心及公共机构节能7个创新链（技术方向）部署23个重点研究任务。 2016年首批在7个技术方向启动16个项目。从各项考核指标中对“烟气中PM排放浓度”、“SOx排放浓度”、“NOx排放浓度”等各项指标有详细规定，与GB18485-2014 烟气排放标准（如：NOx：250mg/Nm3、SOx：80mg/Nm3）进行对比，有较大幅度的提高。为此，对相关仪器设备的SOx、NOx、颗粒物检测能力将会提出更高的要求。全文如下：“煤炭清洁高效利用和新型节能技术”重点专项2016年度项目申报指南 依据《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006—2020年）》，以及国务院《能源发展战略行动计划（2014—2020年）》、《中国制造2025》和《关于加快推进生态文明建设的意见》等，科技部会同有关部门组织开展了《国家重点研发计划煤炭清洁高效利用和新型节能技术专项实施方案》编制工作，在此基础上启动煤炭清洁高效利用和新型节能技术专项2016年度项目，并发布本指南。本专项总体目标是：以控制煤炭消费总量，实施煤炭消费减量替代，降低煤炭消费比重，全面实施节能战略为目标，进一步解决和突破制约我国煤炭清洁高效利用和新型节能技术发展的瓶颈问题，全面提升煤炭清洁高效利用和新型节能领域的工艺、系统、装备、材料、平台的自主研发能力，取得基础理论研究的重大原创性成果，突破重大关键共性技术，并实现工业应用示范。本专项重点围绕煤炭高效发电、煤炭清洁转化、燃煤污染控制、二氧化碳捕集利用与封存（CCUS）、工业余能回收利用、工业流程及装备节能、数据中心及公共机构节能7个创新链（技术方向）部署23个重点研究任务。专项实施周期为5年（2016—2020）。按照分步实施、重点突出原则，2016年首批在7个技术方向启动16个项目。每个项目设1名项目负责人，项目下设课题数原则上不超过5个，每个课题设1名课题负责人，课题承担单位原则上不超过5个。各申报单位统一按指南二级标题（如1.1）的研究方向进行申报，申报内容须涵盖该二级标题下指南所列的全部考核指标。鼓励各申报单位自筹资金配套。对于应用示范类任务，其他经费（包括地方财政经费、单位出资及社会渠道资金等）与中央财政经费比例不低于1：1。1. 煤炭高效发电1.1 新型超临界CO2、CO2/水蒸汽复合工质循环发电基础研究（基础研究类）研究内容：研究煤粉在超临界环境下化学能释放、能量传递及转换机理，揭示燃烧室内压力、温度及成分的时空分布规律；研究超临界CO2及CO2/水蒸汽混合工质的热力学性质、流动特性、传热特性及膨胀做功规律；开展适用于超临界CO2及CO2/水蒸汽复合工质的汽轮机通流结构对热耗的影响研究；开展新型发电系统集成优化、运行特性与控制方法的技术基础研究。考核指标：获得超临界CO2及CO2/水蒸汽复合工质的燃煤高效低污染发电原理和方法；完成概念设计，系统效率超过50%。实施年限：5年拟支持项目数：1—2项1.2 超超临界循环流化床锅炉技术研发与示范（应用示范类）研究内容：开发超超临界循环流化床锅炉炉内气固流动与传热、超超临界水循环安全性、热力系统及水系统交联优化等关键技术；开展锅炉概念设计方案、分离器、换热床等关键部件的研究及整体匹配；开发SO2、NOx、颗粒物等污染物超低排放技术；开展超超临界循环流化床锅炉机组的动态特性、自动控制及仿真研究；完成超超临界循环流化床锅炉本体设计及研制；建设660MW等级超超临界循环流化床锅炉机组示范工程，完成168h连续运行。考核指标：锅炉效率≥ 92%；供电煤耗300gce/kWh；SO2排放≤ 35mg/Nm3，NOx排放≤ 50mg/Nm3，颗粒物排放≤ 10mg/Nm3。实施年限：5年拟支持项目数：1—2项经费配套：其他经费与中央财政经费比例不低于1：12. 煤炭清洁转化2.1 低变质煤直接转化反应和催化基础研究（基础研究类）研究内容：研究低变质煤的有机组成和矿物质特性、特征显微组分分子结构及其对直接转化过程与产物的影响机理；揭示煤直接转化过程反应途径及产物定向调控机制；研究煤炭直接转化制燃料及化学品过程中硫、氮、卤素、碱金属及重金属迁移规律；研发直接转化气液产物提质加工新技术，液体产物制取高品质液体燃料及化学品定向催化转化机理及高效催化剂。考核指标：建立显微结构和分子结构相结合表征低变质煤直接转化特性的方法，形成煤直接转化新型反应器、新工艺、新型催化剂的技术基础。实施年限：5年拟支持项目数：1—2项2.2 煤热解气化分质转化制清洁燃气关键技术（共性关键技术类）研究内容：开发高比例低阶煤高温热解制备气化焦新技术，研究其矿物组成、灰渣特性及气化性能，开发气化焦新型固定床加压气化技术及装备；开发低阶碎煤定向热解生产高品质焦油及富氢热解气的工艺，完成反应器优化与工程放大；开发热解、焦化烟气高效干法脱硫及低温脱硝技术与装备。考核指标：建成百吨/日级新型气化焦加压固定床气化装置，出口煤气低位热值≥ 11MJ/Nm3；建成10万吨/年以上工业规模定向热解装置，焦油收率大于葛金分析收率的80%，焦油含尘≤ 1.0%；烟气脱硫效率≥ 95％、脱硝效率≥ 85％，在百万吨/年级热解、焦化装置中应用。实施年限：3年拟支持项目数：1—2项2.3 煤转化废水处理、回用和资源化关键技术（共性关键技术类）研究内容：研究煤化工过程废水处理与利用的新途径；研发高浓度有机废水制水煤浆技术；研究低损高效酚萃取剂，开发酚氨的协同脱除过程强化方法及脱除工艺；开发生物与化学协同、催化氧化深度处理难降解有机物技术；研发高性能、长寿命适于含盐废水浓缩的膜材料、工艺及装备；研发适于高含盐废水的COD降解及重金属脱除、分质结晶分盐技术与工艺。考核指标：脱酚萃取总酚脱除效率≥ 94%；膜浓缩倍率≥ 10倍，清洗周期3个月以上；结晶盐品质达到工业盐国家标准（GB/T5462）。实施年限：3年拟支持项目数：1—2项3. 燃煤污染控制3.1 燃煤PM2.5及Hg控制技术（共性关键技术类）研究内容：开展PM2.5前驱体多相吸附、反应机理研究，研发改性吸附剂控制PM2.5形成的关键技术；研发基于细颗粒团聚机制的PM2.5控制关键技术和设备；研发基于氧化剂、催化氧化的单质汞高效氧化技术及装备；开发可再生的高效汞吸附剂及其在线活化制备技术、喷射装置与控制系统；开发PM2.5与汞的联合脱除关键技术；在300MW及以上燃煤发电机组实现应用。考核指标：PM2.5排放浓度≤ 5 mg/Nm3；Hg的脱除率≥ 90%。实施年限：4年拟支持项目数：1—2项3.2 燃煤污染物（SO2，NOx，PM）一体化控制技术工程示范（应用示范类）研究内容：研发低氮燃烧与新型SNCR、SCR组合协同脱除NOx技术并进行示范，同时开展SCR脱硝协同脱除PM2.5技术的研究；开展燃煤SO2和NOx前置氧化与协同吸收技术的验证及完善，研发大规模强氧化物质产生装置及配套设备，开发同时脱硫脱硝吸收技术；开发燃煤PM2.5和SO2一体化吸收控制技术并进行工程示范，在深度脱除SO2的同时，提高PM2.5的捕集效率。考核指标：在燃煤工业装置中进行污染物一体化控制工程示范，烟气中PM排放浓度≤ 10mg/Nm3，SOx排放浓度≤ 35mg/Nm3，NOx排放浓度≤ 50mg/Nm3。实施年限：4年拟支持项目数：1—2项申报要求：企业牵头申报经费配套：其他经费与中央财政经费比例不低于1：14. 二氧化碳捕集利用与封存4.1 基于CO2减排与地质封存的关键基础科学问题（基础研究类）研究内容：研究加压富氧燃烧、化学链燃烧反应过程特性，载氧体表界面转化与体相晶格氧传输机理；研究CO2地质封存与驱油、驱气、采热过程中的多尺度多相流动与热质传递机理及热力学性质；研究CO2捕集封存利用系统的能量集成优化方法。考核指标：获得加压富氧燃烧、化学链燃烧过程基础理论；建立CO2在不同封存与地质利用条件下的基础物性数据库。实施年限：5年拟支持项目数：1—2项4.2 基于CO2高效转化利用的关键基础科学问题（基础研究类）研究内容：探索CO2高效转化制备液体燃料与化学品的反应新途径与机制，研究CO2双键活化、表面微观反应、固体催化材料构效关系；研究CO2转化过程中反应/传递强化原理和方法；研究矿化反应机理和动力学、微观离子迁移规律、矿化反应强化机制。考核指标：获得CO2制液体燃料和化学品的新工艺、新方法；CO2矿化效率≥ 80kg/t非碱性矿。实施年限：5年拟支持项目数：1—2项4.3 二氧化碳烟气微藻减排技术（共性关键技术类）研究内容：筛选耐受烟气的高效固碳藻株，利用代谢组学等手段解析相关耐受与高产机理；降低微藻固碳养殖系统成本；研究微藻固碳系统与环境因子的交互作用机制，优化养殖工艺，实现病虫害的动态防控和连续稳定养殖；开发微藻废水养殖技术。考核指标：培育耐受高浓度CO2的高效固碳藻株3株；户外连续1个月微藻（干基）产能达到25g/（m2 ?d）；建立微藻年固碳能力万吨级示范。实施年限：4年拟支持项目数：1—2项5. 工业余能回收利用5.1 工业含尘废气余热回收技术（共性关键技术类）研究内容：研究含多相、多尺度尘粒的烟气在高温复杂流动工况下的分离、团聚、附壁及传热特性，研发含凝结性尘粒烟气自滤净化与余热回收工艺和方法；研发高含尘烟气的防积灰、防磨损、防腐蚀连续余热回收利用新技术与新装置，形成超大拓展表面净化与换热部件的制造能力；研发含低浓度、亚微米级尘粒烟气的深度净化和高效换热耦合工艺，实现高温烟气净化与换热一体化的技术与集成装备，对集成技术系统进行工业示范。考核指标：净化后气体尘粒排放浓度：含凝结性尘粒烟气≤ 50 mg/Nm3，高含尘烟气≤ 30mg/Nm3，低浓度亚微米级尘粒烟气≤ 10 mg/Nm3，余能回收率≥ 70%，工业示范装置考核运行时间≥ 200h。实施年限：3年拟支持项目数：1—2项5.2 低品位余能回收技术与装备研发（应用示范类）研究内容：研发工业余热用压缩式高效超级热泵，在典型工业流程中获得热输出应用；开发适合于流程工业以及煤电行业余热综合利用的高效吸收式热泵，并形成低温高效余热吸收式制热典型示范；研发低温热能品位提升的化学热泵，实现余热品位的提升与高效利用，并形成热输出示范系统；形成低温位余能网络化利用的整体技术解决方案。考核指标：压缩式热泵的COP≥ 6.0，形成100 kW级热输出的应用示范；吸收式热泵COP≥ 1.75，形成≥ 500kW热输出的工程示范；化学热泵的系统热效率≥ 25%，形成50kW级热输出示范系统。实施年限：3年拟支持项目数：1—2项经费配套：其他经费与中央财政经费比例不低于1：16. 工业流程及装备节能6.1 流程工业系统优化与节能技术（共性关键技术类）研究内容：研究钢铁等冶金过程中连续、半连续和非连续工序之间的匹配技术及优化组合节能工艺；研究化工等高能耗工业过程的能质强化传递规律及低能耗反应/分离工艺；研发流程工业中高效能量传递与转换单元设备；研究冶金、化工、建材等行业多产品、多过程间耦合节能技术、网络化能量调配及排放物协同治理节能技术，开展工业节能支撑技术及潜力评估研究，并实现工业示范应用。考核指标：与现有的先进工艺相比，新型工业用能装备能量利用率提高10%以上；节能型工艺应用于冶金、化工、建材等行业，较传统工艺系统节能10%以上，污染排放物减少15%以上。实施年限：4年拟支持项目数：1—2项6.2 工业炉窑的节能减排技术（应用示范类）研究内容：研究满足多工艺目标、大负荷调节比要求的工业炉窑热过程与工艺优化技术，形成物质流与能量流匹配的节能管控平台；研究满足宽阈度负荷变化、多品种交叉生产等复杂工艺要求的工业窑炉燃烧控制与NOx、SOx及粉尘控制和脱除技术，形成高能效低排放炉窑的工业示范；研究工业炉窑的气、固排放物质的净化分离与利用技术，实现排放物资源化利用的工业示范。考核指标：示范炉窑比目前国内同类先进炉窑的用能效率提高15%以上，NOx、SOx及粉尘等排放优于国家相关排放标准，连续考核运行时间≥ 2000h；排放物资源化利用率≥ 95%。实施年限：4年拟支持项目数：1—2项经费配套：其他经费与中央财政经费比例不低于1：17. 数据中心及公共机构节能7.1 数据中心节能关键技术研究（共性关键技术类）研究内容：研究数据中心高功率密度信息设备的新型高效冷却技术，开发标准化、模块化的冷却设备，完成规模化应用示范；研发用于高功率密度电源的新型高效液体冷却技术，完成应用示范；研发高效可靠直流供电与分布式储能技术和设备，实现应用示范；建立数据中心节能标准及评价准则，研究绿色数据中心建设标准和运维规范。考核指标：全年平均PUE≤ 1.25；不间断供电系统效率≥ 98%。实施年限：4年拟支持项目数：1—2项7.2 公共机构高效用能系统及智能调控技术研发与示范（共性关键技术类）研究内容：开发公共机构低品位热能高效回收与利用技术及装置；开展公共机构高效围护结构系统集成研究；研发不同类型公共机构照明调控模式、方法和控制系统，开发新型高效采光装置；研究基于能耗监测数据的公共机构用能设备智能管理与能源调度技术，开发协调各种用能设备的集成控制系统；研究公共机构超低能耗建筑技术标准，建立公共机构节能评价标准和评价体系。考核指标：用能系统集成低品位余热利用率（以环境温度25℃为基准）≥ 40%；建筑能耗在GB 50189基础上降低25%；照明系统单位建筑面积功耗在GB 50034基础上降低40%以上；公共机构用能设备系统智能管理与控制技术应用10家以上；建设节约型公共机构示范项目30家以上。实施年限：5年拟支持项目数：1—2项

CAPCELL CORE系列 核-壳型液相色谱快速分析柱适用于常规HPLC和超高效液相色谱的快速分析柱，传承了资生堂独有的高分子包被技术，并融合了全新几何设计的核-壳型填料。 快来申请试用CAPCELL CORE系列液相色谱柱吧（数量有限、欲试从速）！如果您对试用结果满意，购买色谱柱时不仅有机会以超低折扣价购买所试用的色谱柱，还有机会获得价值1000元人民币的礼品。资生堂液相色谱柱会员*不仅能够正常累计积分，更有1000积分赠送。如果您对试用结果不满意，只需将色谱柱退还给我们，我们分文不取。试用申请的提交时限2013-2-1至2013-4-30；试用报告的提交时限2013-2-1至2013-5-31。 *资生堂液相色谱柱会员权益请看下方介绍 【活动细则】 1、您只需点击下面的链接，在留言栏中填写您所要分析的化合物名称，希望试用的色谱柱种类和规格，并留下您详细的联系方式，我们的营业人员会第一时间和您联系进行确认。 色谱柱试用申请留言板 2、我们研究所的分析工程师会根据您的要求，推荐给您最适合的色谱柱进行试用。 3、如果您对试用情况满意，只要您在帖子中回复试用报告（包括详细的样品、谱图和分析方法等），就能以6折的超低价格购买所试用的色谱柱；如果您对我们的服务或试用柱有任何不满，也请告诉我们，我们将竭尽全力完善我们的工作。 4、在购买色谱柱的用户中，我们研究所的分析工程师将会根据大家提交的试用报告进行评比，评比结果的前三名将获得价值1000元人民币的礼品，对您的热心和努力进行奖励；其余购买色谱柱的用户都将获得价值200元人民币的礼品，对您的积极参与表示感谢。如果您已经是资生堂液相色谱柱会员，此次购买不仅能够正常积分，更可获赠1000积分。 5、如果您不方便提供试用报告，也请留下联系方式，我们的营业人员会就是否能够试用与您联系，进行协商，争取给您一个满意的答复。 【CAPCELL CORE简要介绍】 自2012年6月，CAPCELL CORE C18面世以来，其特有的快速、高柱效、高分离能力和低柱压受到了广大用户的好评。 现在，CAPCELL CORE系列柱又推出了三款全新的色谱柱，它们分别是： CAPCELL CORE AQ，目前市面上唯一能在100%水相条件下安定使用的极性化合物快速分析核-壳柱； CAPCELL CORE PC，高比例有机相条件下对极性化合物具有良好保持能力的反反相快速分析核-壳柱； CAPCELL CORE PFP，通过五氟苯基特殊的鉴别能力，特别适合于芳香族化合物的临、间、对结构和顺反异构的快速分析。 更多色谱柱相关信息和应用数据请浏览我们的主页 http://hplc.shiseidochina.com 【您是否需要CAPCELL CORE】 如果您仍在使用常规的HPLC或者LC/MS/MS进行分析，但是也希望更加的节省分析时间，增加分离效果和提高柱效。那么，您不妨试试CAPCELL CORE。 如果您已经在超高压液相色谱，但是却对现有的超高压色谱柱不太满意，希望有更低的使用压力和更长的使用寿命。那么，您不妨试试CAPCELL CORE。 如果您对能在超高压条件下使用的色谱柱有特殊要求，比如能使用100%水相，能进行反反相分析，能对芳香族化合物的临、间、对结构和顺反异构的进行快速分析。那么，您不妨试试CAPCELL CORE。 【资生堂液相色谱柱会员制简介】会员的权益： 1、会员可享受独有的积分系统(积分数=购买额)，积分可兑换相应的礼品。（特价柱及促销柱的相应购买额无法兑换积分） 2、会员可定期接收到资生堂液相色谱产品的最新资料和数据。 3、贵宾会员在每年的生日和特定节日都将收到资生堂提供的特别礼物。 4、会员在提交依赖分析时拥有比一般客户更靠前的处理顺序。 5、会员在试用色谱柱时拥有15日的试用周期。更多会员制相关信息，您可在色谱柱试用申请留言板中询问，也可点击下面的链接进行查询。 资生堂液相色谱柱会员手册

《自然-方法学》：蛋白质结构分析新技术创测定速度纪录　　过去需几年时间完成的工作现在仅用几天即可完成　　据美国物理学家组织网7月20日报道，隶属于美国能源部的劳伦斯伯克利国家实验室的科学家开发出一种利用小角度X射线散射技术测定蛋白质结构的新方法，大大提高了蛋白质结构研究分析的效率，使过去需要几年时间完成的工作仅需要几天即可完成，这将极大地促进结构基因组学的研究进程。　　结构基因组学是一门研究生物中所有蛋白质结构的科学。通过对蛋白质结构的分析，可大致了解蛋白质的功能。结构基因组学重视快速、大量的蛋白质结构测定，而快速结构测定技术正是该学科研究面临的一个瓶颈问题。目前通常使用的两种测定技术，X射线晶体衍射和核磁共振质谱技术，虽然精确，但速度很慢，测定一个基因的蛋白质结构，动辄就需要几年的时间。随着新发现的蛋白质及蛋白质复合物越来越多，目前的分析速度远远不能满足研究的需要。　　为解决这个瓶颈问题，劳伦斯伯克利国家实验室的科学家们借助了该实验室的先进光源(ALS)。他们运用一种称为小角度X射线散射(SAXS)的技术，对处于自然状态下(如在溶液之中)的蛋白质进行成像，其分辨率大约为10埃米(1埃米等于1/10纳米)，足够用来测定蛋白质的三维结构。ASL产生的强光可以使实验所需材料减至最少，这使得该技术可以用于几乎所有生物分子的研究。　　为了最大限度提高测定速度，研究小组安装了一个自动装置，可自动使用移液器吸取蛋白质样品到指定位置，以便利用X射线散射进行分析研究。他们还使用美国能源部国家能源研究科学计算机中心(NERSC)的超级计算资源进行数据分析。利用这一系统，研究小组取得了惊人的研究效率，在1个月内分析测定了火球菌的40组蛋白质结构。如果使用X射线晶体衍射技术，这可能需要花几年时间。同时，他们所获取的信息十分全面，涵盖了溶液中大部分蛋白质样本的结构信息。相比于在结构基因组学启动计划中使用核磁共振和晶体衍射技术仅能获取15%的信息量来说，这是十分巨大的进步。　　高通量蛋白质结构分析有助于加快生物燃料的研究步伐，帮助解读极端微生物在恶劣环境中的繁荣之谜，更好地理解蛋白质的功能。研究小组之所以首先选择火球菌进行实验分析，就是因为它可用来生产清洁能源——氢。同时，在许多工业流程中都会出现高酸高热的环境状态，而这正是火球菌喜欢的生存环境。　　但这种技术也有不足之处，追求速度会造成一种失衡，使成像质量相应打了折扣。与X射线晶体衍射成像的超高分辨率相比，小角度X射线散射成像的分辨率比较低，大约是10埃米。但这并不妨碍该技术的应用前景，因为并不是所有的研究都需要超高精度成像。对于结构基因组学研究来说，有时只要知道一种蛋白质与另一种蛋白质具有相似的结构，就可以了解其功能。而且，小角度X射线散射技术能够提供溶液中蛋白质形状、结构及构造变化等方面的精确信息，足以弥补其在成像精度方面的不足。　　该研究成果刊登在7月20日《自然—方法学》杂志网络版上，美国斯克利普斯研究所和乔治亚州大学的科学家亦参与了该项研究。

p　　2月10日，清华大学医学院颜宁研究组在《科学》(Science)在线发表题为《真核生物电压门控钠离子通道的近原子分辨率三维结构》(Structure of a eukaryotic voltage-gated sodium channel at near atomic resolution)的研究长文，在世界上首次报道了真核生物电压门控钠离子通道(以下简称“钠通道”)的3.8埃分辨率的冷冻电镜结构，为理解其作用机制和相关疾病致病机理奠定了基础。/pp　　清华大学生命学院五年级博士生申怀宗、医学院副研究员周强、医学院博士后潘孝敬、生命学院二年级博士生李张强和生命学院五年级博士生吴建平为该文章共同第一作者。通讯作者是清华大学医学院拜耳讲席教授以及霍华德休斯医学研究院国际青年科学家颜宁。/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201702/insimg/cf1e15e9-bab0-49ad-9048-f7b30195c3a0.jpg" title="untitled_副本.jpg"//pp style="text-align: center "真核生物电压门控钠离子通道的拓扑图和三维电镜结构。/pp　　strong重要性/strong/pp　　上世纪四五十年代，英国科学家霍奇金和赫胥黎发现了动作电位 之后发现电压门控钠离子通道(Nav通道)引发动作电位，而电压门控钾离子通道(Kv通道)则终结动作电位，恢复至静息状态。自此科学界展开了针对钠通道方方面面延续至今的系统研究 可以说，对钠通道的研究构成了过去60多年电生理研究的重要基石。/pp　　钠通道是所有动物中电信号的主要启动键，而电信号则是神经活动和肌肉收缩等一系列生理过程的控制基础。在人体中，一共有九种已知的电压门控钠离子通道亚型，在不同的器官和生理过程中发挥作用。钠通道的异常会导致一系列与神经、肌肉和心血管相关的疾病，特别是癫痫、心律失常和持续性疼痛或者无法感知痛觉等 迄今已经在人体的九种钠通道蛋白中发现了一千多个与已知疾病相关的点突变。此外，钠通道也是许多局部麻醉剂以及自然界中大量的神经毒素的直接靶点，许多蛇毒、蝎毒、蜘蛛毒素等，都是作用于钠离子通道而产生不良后果。/pp　　钠通道是诸多国际制药公司的研究靶点，有着巨大的制药前景。获取钠通道的精细三维结构对于理解其工作机理以及制药至关重要。/pp　　strong技术难度/strong/pp　　除了作为膜蛋白通常具有的技术难度之外，对于真核钠通道高分辨率三维结构的解析还存在着几道额外的很难逾越的“路障”。/pp　　首先，获取蛋白样品难。真核生物钠离子通道蛋白全长包含约2000个氨基酸，很难对其像电压门控钾离子通道那样进行大量的体外重组表达 内源钠通道通常含量极低，很难像电压门控钙离子通道那样从生物组织直接纯化出足够的用于结构解析的高质量蛋白样品。/pp　　其次，钠通道是由一条肽链折叠而成，具有假四次对称特征。与同源四聚体的钾通道相比，钠通道很难结晶或者利用冷冻电镜技术获取结构 它们又不像钙通道那样与辅助亚基形成较大分子量的稳定复合体，从而增大了利用电镜技术解析结构的难度。/pp　　最后，真核钠通道包含有比较多的柔性区域，还存在着多种多样的翻译后修饰，这都对其结构解析构成很大挑战。/pp　　也因此，对于真核钠通道的结构生物学研究远远滞后于早在2003年即获得首个晶体结构的电压门控钾离子通道。包括欧美英日在内的全球数十个研究团队都在紧锣密鼓攻坚，力图获得首个真核钠通道的高分辨率结构。/pp　　strong突破点/strong/pp　　在最新的《科学》论文中，颜宁研究组成功地克服了以上的层层瓶颈，获得了性质良好的蛋白样品，并利用单颗粒冷冻电镜的方法，重构出了可以清晰分辨绝大多数侧链的真核生物钠离子通道(命名为NavPaS)的三维结构。研究组利用电镜技术，同时反其道而行之，放弃了对于大分子量蛋白的追求，而利用序列分析选取长度最短的真核钠离子通道，成功利用重组技术获得了表达量较高、性质稳定均一的美洲蟑螂(电生理重要模式生物之一)的钠通道蛋白。该结构的解析为理解钠通道的离子选择性、电压依赖的激活与失活特性、配体抑制机理提供了重要的分子基础，为解释过去60多年的大量实验数据提供了结构模板，并为基于结构的分子配体开发奠定了基础。/pp　　strong十年铸剑/strong/pp　　值得一提的是，颜宁自2007年在清华大学医学院建立实验室伊始即开始了针对电压门控钠离子和钙离子通道的结构生物学攻坚，并于2012年在《自然》报道了来自一种海洋细菌的钠离子通道NavRh处于失活状态的晶体结构。此后，课题组又在国际上首次报道了真核生物电压门控钙离子通道Cav1.1的高分辨率结构，为理解相关生理过程(包括但不限于肌肉收缩偶联过程)的分子机理打下了重要基础。历经十年，颜宁实验室解析了真核电压门控钠离子通道的结构。至此，所有经典的电压门控阳离子通道都有了三维结构模板，而其中由单链折叠而成的真核钙离子和钠离子通道结构都是颜宁实验室率先获得，奠定了其团队在该领域的国际领先地位。/pp　　本研究获得了清华大学冷冻电镜平台雷建林博士、李小梅和李晓敏的大力支持，数据采集于清华大学于2009年购置的Titan Krios冷冻电镜。国家蛋白质科学中心(北京)清华大学冷冻电镜平台和清华大学高性能计算平台分别为本研究的数据收集和数据处理提供了支持。科技部、基金委、生命科学联合中心-清华大学、生物膜与膜生物工程国家重点实验室为本研究提供了经费支持。本研究还获得了清华大学医学院和生命学院肖百龙、熊巍、陶庆华、塞西莉亚· 卡捏莎(Cecilia Canessa)等实验室的帮助。/ppbr//p

几种不同折叠模式的蛋白质模型(图片来源Protein Data Bank Japan )　　上个世纪初，科学家们认为蛋白质是生命体的遗传物质，而具有独特的作用。随着这个理论被证伪，真正的遗传物质DNA的结构被给予了很大关注。然而，蛋白质作为生命体的重要大分子，其重要性也从未被忽视，而且在1950年代开始，科学家一直在探寻DNA序列和蛋白质序列的相关性。与此同时，蛋白质测序和结构解析蛋白质结构的努力开始慢慢获得回报。更多的生化研究揭示了蛋白质的功能重要性，因此蛋白质的三维结构的解析对于深入理解蛋白质功能和生理现象起着决定性作用。　　本文简要回顾了蛋白质结构解析的重大历史事件，并总结了蛋白质结构解析的常用方法和结构分析方向。通过了解蛋白质结构，能够让我们更好地理解生物体的蛋白的理化特性，以及其相关联的化学反应途径及其机制，对于我们认识生物世界和研发治疗方法和药物都起着关键作用。在即将召开的2015高分辨率成像与生物医学应用研讨会上，各位专家学者将会进一步讨论相关议题。　　蛋白质结构解析六十年来大事件　　在1958年，英国科学家John Kendrew和Max Perutz首先发表了用X射线衍射得到的高分辨率的肌红蛋白Myoglobin的三维结构，然后是更加复杂的血红蛋白Hemoglobin。因此，这两个科学家分享了1962年的诺贝尔化学奖。事实上，这项工作在早在1937年就开始了。　　然后在1960年代，蛋白质结构解析方法不断进步，获得了更高的解析精度。这个时期，蛋白质序列和DNA序列间关系也被发现，中心法则被Francis Crick提出，然后科学界见证了分子生物学的崛起。分子生物学(Molecular Biology)的名称在1962年开始被广泛接受和使用，并逐渐演变出一些支派，如结构生物学。然后在1964年，Aaron Klug提出了一种基于X射线衍射原理发展而来的全新的方法电子晶体学显微镜(crystallographic electron microscopy )，可以解析更大蛋白质或者蛋白质核酸复合体结构。因为这项研究，他获得了1982诺贝尔化学奖。1969年，Benno P. Schoenborn 提出可以用中子散射和原子核散射来确定大分子中固定位置的氢原子坐标。　　进入1970年代，很多新的方法开始发展。存储蛋白质三维结构的Protein Data Bank(1971年) 开始出现，这对于规范化和积累蛋白质数据有着重要意义。1975年新的一种仪器叫做多丝区域检测器，让X-ray的检测和数据收集更加快速高效。次年，Robert Langride将X-ray衍射数据可视化，并在加州大学圣地亚哥分校成立了一个计算机图形实验室。同年，KeithHodgson和同事首次证明了可以使用同步加速器获得的X射线并对单个晶体进行照射，并取得了很好的实验效果。然后在1978年，核磁共振NMR首次被用于蛋白质结构的解析 同年首个高精度病毒(西红柿丛矮病毒)衣壳蛋白结构被解析。　　在1980年代，更多蛋白质结构被解析，蛋白质三维结构的描述越来越成熟，而且蛋白质结构解析也被公认成为药物研发的关键步骤。在1983年，冷冻蚀刻的烟草花叶病毒结构在电子显微镜结构下得到描述。两年后德国科学家John Deisenhofer等解析出了细菌光合反应中心，因此他们共享了1988年的诺贝尔化学奖。次年，两个课题组解析了HIV与复制相关的蛋白酶结构，对针对HIV的药物研发提供了理论基础。　　下一个十年，因为大量同步加速器辅助的X射线衍射的使用，数千个蛋白质结构得到解析，迎来了蛋白质结构组的曙光。1990年多波长反常散射方法(MAD)方法用于X射线衍射晶体成像，与同步辐射加速器一起，成为了近二十多年来的最常用的的方法。Rod MacKinnon在199年发表了第一个高精度的钾离子通道蛋白结构，对加深神经科学的理解起了重要作用，因此他分享了2003年的诺贝尔化学奖。Ada Yonath等领导的课题组在1999年首次解析了核糖体结构(一种巨大的RNA蛋白质复合体)。　　进入新千年，更多的技术细节被加入到蛋白质解析研究领域。2001年，Roger Kornberg和同事们描述了第一个高精度的RNA聚合酶三维结构，正因此五年后他们共享了诺贝尔化学奖。2007年，首个G蛋白偶联受体结构的解析更是对药物研究带了新的希望。近些年来，越来越多的大的蛋白质结构得到解析。Cryo-EM超低温电子显微镜成像用于超大蛋白质结构成像的研究日益成熟，并开始广泛用于蛋白质结构的解析。　　蛋白质结构解析的常用实验方法　　1.X-ray衍射晶体学成像　　X射线衍射晶体学是最早用于结构解析的实验方法之一。X射线是一种高能短波长的电磁波(本质上属于光子束)，被德国科学家伦琴发现，故又被称为伦琴射线。理论和实验都证明了，当X射线打击在分子晶体颗粒上的时候，X射线会发生衍射效应，通过探测器收集这些衍射信号，可以了解晶体中电子密度的分布，再据此析获得粒子的位置信息。利用这种特点，布拉格父子研制出了X射线分光计并测定了一些盐晶体的结构和金刚石结构。首个DNA结构的解析便是利用X射线衍射晶体学获得的。　　后来，获得X射线来源的技术得到了改进，如今更多地使用同步辐射的X射线源。来自同步辐射的X射线源可以调节射线的波长和很高的亮度，结合多波长反常散射技术，可以获得更高精度的晶体结构数据，也成为了当今主流的X射线晶体成像学方法。由X射线衍射晶体学解析的结构在RCSB Protein Data Bank中占到了88%。　　X射线衍射成像虽然得到了长足的发展，仍然有着一定的缺点。X射线对晶体样本有着很大的损伤，因此常用低温液氮环境来保护生物大分子晶体，但是这种情况下的晶体周围环境非常恶劣，可能会对晶体产生不良影响。而且，X射线衍射方法不能用来解析较大的蛋白质。　　上海同步辐射加速器外景(图片来源 上海同步辐射光源网站)　　2.NMR核磁共振成像　　核磁共振成像NMR全称Nuclear magnetic resonance，最早在1938被Isidor Rabi (1946年诺贝尔奖)描述，在上世纪的后半叶得到了长足发展。其基本理论是，带有孤对电子的原子核(自选量子数为1)在外界磁场影响下，会导致原子核的能级发生塞曼分裂，吸收并释放电磁辐射，即产生共振频谱。这种共振电磁辐射的频率与所处磁场强度成一定比例。利用这种特性，通过分析特定原子释放的电磁辐射结合外加磁场分别，可以用于生物大分子的成像或者其他领域的成像。有些时候，NMR也可以结合其他的实验方法，比如液相色谱或者质谱等。　　RCSB Protein Data Bank数据库中存在大约11000个用NMR解析的生物大分子结构，占到总数大约10%的结构。NMR结构解析多是在溶液状态下的蛋白质结构，一般认为比起晶体结构能够描述生物大分子在细胞内真实结构。而且，NMR结构解析能够获得氢原子的结构位置。然而，NMR也并非万能，有时候也会因为蛋白质在溶液中结构不稳定能难得获取稳定的信号，因此，往往借助计算机建模或者其他方法完善结构解析流程。　　使用NMR解析的血红蛋白结构建模(图片来源RCSB PDB)　　3.Cryo-EM超低温电子显微镜成像　　电子显微镜最早出现在1931年，从设计之初就是为了试图获得高分辨率的病毒图像。通过电子束打击样本获得电子的反射而获取样本的图像。而图像的分辨率与电子束的速度和入射角度相关。通过加速的电子束照射特殊处理过的样品表明，电子束反射，并被探测器接收，并成像从而获得图像信息。具体做法是，将样品迅速至于超低温(液氮环境)下并固定在很薄的乙烷(或者水中)，并置于样品池，在电子显微镜下成像。图像获得后，通过分析图像中数量众多的同一种蛋白质在不同角度的形状，进行多次的计算机建模从而可以获得近原子级别的精度(最低可以到2.0埃)。　　Cyro-EM解析TRPV1离子通道蛋白(图片来源Structure of the TRPV1 ion channel )　　将电子显微镜和计算机建模成像结合在一起的大量实践还是在新世纪之后开始流行的。随着捕捉电子的探测器技术(CCD技术，以及后来的高精度电子捕捉、电子计数electron counting设备)的提升，更多的信息和更低的噪音保证了高分辨率的图像。　　近些年来，Cryo-EM被用来解析很多结构非常大(无法用X-ray解析)的蛋白质(或者蛋白质复合体)，取得了非常好的结果。同时，单电子捕捉技术取代之前的光电转换成像的CCD摄像设备，减少了图像中的噪音和信号衰减，同时并增强了信号。计算机成像技术的成熟和进步，也赋予了Cryo-EM更多的进步空间。然而，Cyro-EM与X-ray不同，该方法不需要蛋白质成为晶体，相同的是都需要低温环境来减少粒子束对样品的损害。　　除去介绍的这三种方法以外，计算机建模技术也越来越多地被用在了蛋白质结构解析中。而且新解析的结构也会提高计算机建模的精确度。未来，我们或许能够用计算机构建原子级别的细胞模型，构建在芯片上的细胞。　　蛋白质结构对了解生命体的生化反应、有针对性的药物研发有着重要意义。从1958到如今已经接近60年，蛋白质结构解析得到了较快的发展。然而，在如今DNA测序如此高效廉价的时代，蛋白质和DNA结构解析并没有进入真正高速发展阶段，这也导致了在如此多的DNA序列数据非常的今天，结构数据却相对少的可怜。大数据时代的基因组、蛋白质组、代谢组、脂类组等飞速发展的时候，蛋白质结构组也得到了更加广泛的重视。发展高精度、高效的结构解析技术也一直都有着重要意义。未来，蛋白质结构解析，对针对蛋白质的药物筛选，和计算机辅助的药物研究研究不应被低估。未来说不定在蛋白质结构领域有着更多惊喜，让我们拭目以待。 第一届电镜网络会议部分视频回放

撰文：金静碳点(CDs)作为小的碳材料之一,自2004年被发现以来，已逐渐发展成为一种明星材料。作为一种新型的量子点，CDs具有可实用的光电转化能力，良好的生物相容性和低毒性，双光子吸收和上转换荧光能力，以及易于化学修饰和功能集成性等优点，在光催化，光电器件，环境检测和生物成像领域有着广泛的应用。将CDs与金属复合，以表面增强拉曼光谱（SERS）技术来研究复合基底界面与分子的化学相互作用和化学反应以及催化反应的机理，将为SERS技术的发展带来新的契机。基于以上背景，吉林大学超分子结构与材料国家重点实验室的赵冰教授和宋薇副教授等人在这方面做了新的研究，有了新的发现。该研究利用碳点的还原性制备出了浓度和尺寸都可调控的核壳结构银@碳点核壳纳米粒子(Ag@CDs NPs)，作为SERS基底，检测到PATP探针分子低浓度为10-9 M，增强因子达6.7*10-5M，获得了佳的SERS信号。接着，与相同浓度的银纳米粒子(Ag NPs)进行SERS对比，结果发现Ag@CDs NPs具有更好的SERS性能。同时CDs荧光被猝灭后得到了其本身碳材料固有的D带和G带。之后，研究人员以Ag@CDs NPs同时作为SERS基底和催化剂，成功监测了Ag@CDs NPs催化氧化TMB，催化还原PNTP-DMAB以及PNTP-PATP的过程。他们欣喜地发现：由于CDs和Ag NPs的协同作用和电荷转移作用，Ag@CDsNPs的催化效率比相同浓度的单独的Ag NPs和CDs要高很多，并且检测到非常具有意义的H2O2的低浓度为1.6*10-8 M。由此得出Ag@CDs NPs具有更优良的SERS和催化性能的结论。图2.(a)SERS监控Ag@CDs NPs催化氧化TMB，(b) 不同浓度的H2O2催化氧化TMB的SERS，(c)Ag@CDs NPs 等离子体催化耦合PNTP-DMAB，(d) 以NaBH4为还原剂，Ag@CDS NPs 催化还原PNTP-PATP。本研究利用拉曼光谱不仅得到了被催化分子的变化信息，对分子的定性和定量具有重要意义，而且促进了核壳结构SERS基底的发展，扩展了CDs在SERS和催化领域的应用。值得一提的是，本研究中，SERS光谱的采集使用了HORIBA激光共聚焦拉曼光谱仪，所有的拉曼数据通过LabSpec软件进行分析。此项研究工作得到了国家自然科学基金项目的资金支持。相关成果近期发表在杂志《ACS Applied Materials & Interfaces》上，受到了业界同行的广泛关注，同时受邀报道在HORIBA科学仪器事业部上。Jing Jin，Shoujun Zhu, Yubin Song, Hongyue Zhao, Zhen Zhang, YueGuo, Junbo Li, Wei Song，Bai Yang, and Bing Zhao，“Precisely Controllable Core?Shell Ag@Carbon Dots Nanoparticles: Application to in Situ Super-Sensitive Monitoring of Catalytic Reactions”.ACS Appl. Mater. Interfaces 2016, 8, 27956?27965.HORIBA科学仪器事业部结合旗下具有近 200 多年发展历史的 Jobin Yvon 光学光谱技术，HORIBA Scientific 致力于为科研及工业用户提供先进的检测和分析工具及解决方案。如：光学光谱、分子光谱、元素分析、材料表征及表面分析等先进检测技术。今天HORIBA 的高品质科学仪器已经成为全球科研、各行业研发及质量控制的首选。