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近日，我校生命科學(xué)學(xué)院李學(xué)寶教授課題組在棉纖維發(fā)育的分子機(jī)制研究方面取得重要進(jìn)展，研究成果在線發(fā)表于著名植物學(xué)期刊《The Plant Journal》（Li et al. 2018,DOI:10.1111/tpj.14108）。

項(xiàng)目簡(jiǎn)介研發(fā)背景：抗凝血藥物的臨床應(yīng)用極為廣泛，在骨科手術(shù)，心臟手術(shù)，抗腦卒中等方面具有數(shù)十年的使用歷史。肝素類藥物，包括目前大范圍應(yīng)用的低分子肝素與合成肝素等是針對(duì)諸多臨床適應(yīng)癥不可替代的抗凝血藥物。作為肝素結(jié)構(gòu)上的類似物，巖藻糖基化硫酸軟骨素(FuCS)是近年來(lái)被重點(diǎn)關(guān)注的具有抗凝血活性的新結(jié)構(gòu)分子。其可從天然海參中提取得到，深入的天然產(chǎn)物化學(xué)研究表明 FuCS 九糖片段具有與市售低分子量肝素相當(dāng)?shù)目鼓钚裕乙延^測(cè)到此類結(jié)構(gòu)多糖的口服抗凝活性。繼續(xù)研究這一新結(jié)構(gòu)多糖的抗凝活性機(jī)制并對(duì)相關(guān)分子結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化是開(kāi)發(fā)新一代類肝素抗凝藥物的必要舉措。前景預(yù)測(cè)：肝素的抗凝活性極為出色，目前每年的全球銷售額可達(dá)數(shù)十億美元并繼續(xù)保持著較高的增長(zhǎng)率。但由于其口服無(wú)活性的性質(zhì)，使得相關(guān)臨床應(yīng)用僅局限于醫(yī)院等專業(yè)醫(yī)療機(jī)構(gòu)。另一方面，肝素的潛在出血風(fēng)險(xiǎn)是限制肝素大范圍應(yīng)用的另一問(wèn)題。我們所研究的 FuCS 九糖是肝素寡糖的結(jié)構(gòu)類似物，同屬于糖胺聚糖家族，但由于 FuCS 獨(dú)特的化學(xué)結(jié)構(gòu)，使得其具有口服抗凝活性，且藥理活性機(jī)制表明其可選擇性激活內(nèi)源性凝血通路，因而在出血傾向方面相比肝素具有更高的安全性。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了一種可以簡(jiǎn)便合成 FuCS 九糖的化學(xué)合成工藝。這一工藝的實(shí)現(xiàn)可以提高 FuCS 的可獲得性，降低目標(biāo)藥物的獲取難度，并且保障其后續(xù)開(kāi)發(fā)中的質(zhì)控水平。該工藝是支撐目前 FuCS 分子庫(kù)建立、后期藥物篩選與中式放大的最優(yōu)合成路線，應(yīng)用前景廣闊項(xiàng)目團(tuán)隊(duì) 團(tuán)隊(duì)由藥學(xué)院李中軍教授領(lǐng)導(dǎo)。李教授是北京大學(xué)天然藥物與仿生藥物國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室學(xué)術(shù)委員會(huì)成員，北京大學(xué)藥學(xué)院學(xué)術(shù)委員會(huì)成員，其在糖類藥物的基礎(chǔ)研究與技術(shù)開(kāi)發(fā)方面具有 30 年的實(shí)操經(jīng)驗(yàn)。獲得包括施維雅科學(xué)獎(jiǎng)在內(nèi)的眾多學(xué)術(shù)榮譽(yù)，發(fā)表超過(guò) 150 篇 SCI 論文，擁有超過(guò) 20 項(xiàng)授權(quán)發(fā)明專利。團(tuán)隊(duì)成員包括 3 名副教授，1 名講師，5 名博士研究生及 10 名碩士研究生。李教授領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)與國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的疫苗生產(chǎn)企業(yè)康希諾生物股份公司保持密切的合作關(guān)系；李教授本人曾長(zhǎng)期擔(dān)任上市公司——深圳信立泰股份公司的獨(dú)立董事；李教授曾開(kāi)發(fā)一條紅景天苷的合成工藝并成功實(shí)現(xiàn)了技術(shù)轉(zhuǎn)讓。李教授在國(guó)內(nèi)糖化學(xué)與糖類藥物領(lǐng)域積累了深厚的學(xué)術(shù)經(jīng)驗(yàn)，擁有廣泛的人際關(guān)系。應(yīng)用范圍 臨床抗凝血用，包括手術(shù)抗凝血，居家日常抗凝血使用等。項(xiàng)目階段 候選藥物（細(xì)胞水平研究階段）。知識(shí)產(chǎn)權(quán) 已申報(bào)兩項(xiàng)中國(guó)發(fā)明專利：  1、 巖藻糖基化硫酸軟骨素寡糖及其制備方法、組合物和用途，申請(qǐng)?zhí)枺?018107787336  2、 巖藻糖基化硫酸軟骨素寡糖糖簇及其制備方法，申請(qǐng)?zhí)?2017103131376合作方式 技術(shù)入股、技術(shù)轉(zhuǎn)讓。

研發(fā)背景：抗凝血藥物的臨床應(yīng)用極為廣泛，在骨科手術(shù)，心臟手術(shù)，抗腦卒中等方面具有數(shù)十年的使用歷史。肝素類藥物，包括目前大范圍應(yīng)用的低分子肝素與合成肝素等是針對(duì)諸多臨床適應(yīng)癥不可替代的抗凝血藥物。作為肝素結(jié)構(gòu)上的類似物，巖藻糖基化硫酸軟骨素(FuCS)是近年來(lái)被重點(diǎn)關(guān)注的具有抗凝血活性的新結(jié)構(gòu)分子。其可從天然海參中提取得到，深入的天然產(chǎn)物化學(xué)研究表明FuCS九糖片段具有與市售低分子量肝素相當(dāng)?shù)目鼓钚裕乙延^測(cè)到此類結(jié)構(gòu)多糖的口服抗凝活性。繼續(xù)研究這一新結(jié)構(gòu)多糖的抗凝活性機(jī)制并對(duì)相關(guān)分子結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化是開(kāi)發(fā)新一代類肝素抗凝藥物的必要舉措。 前景預(yù)測(cè)：肝素的抗凝活性極為出色，目前每年的全球銷售額可達(dá)數(shù)十億美元并繼續(xù)保持著較高的增長(zhǎng)率。但由于其口服無(wú)活性的性質(zhì)，使得相關(guān)臨床應(yīng)用僅局限于醫(yī)院等專業(yè)醫(yī)療機(jī)構(gòu)。另一方面，肝素的潛在出血風(fēng)險(xiǎn)是限制肝素大范圍應(yīng)用的另一問(wèn)題。我們所研究的FuCS九糖是肝素寡糖的結(jié)構(gòu)類似物，同屬于糖胺聚糖家族，但由于FuCS獨(dú)特的化學(xué)結(jié)構(gòu)，使得其具有口服抗凝活性，且藥理活性機(jī)制表明其可選擇性激活內(nèi)源性凝血通路，因而在出血傾向方面相比肝素具有更高的安全性。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了一種可以簡(jiǎn)便合成FuCS九糖的化學(xué)合成工藝。這一工藝的實(shí)現(xiàn)可以提高FuCS的可獲得性，降低目標(biāo)藥物的獲取難度，并且保障其后續(xù)開(kāi)發(fā)中的質(zhì)控水平。該工藝是支撐目前FuCS分子庫(kù)建立、后期藥物篩選與中式放大的最優(yōu)合成路線，應(yīng)用前景廣闊。

酶制劑產(chǎn)品包括角質(zhì)酶、磷脂酶 A1、α-葡萄糖苷酶、β-葡萄糖苷酶、木聚糖酶、普魯蘭酶、異淀粉酶、生麥芽糖淀粉酶、β-淀粉酶等；功能性食品包括?-環(huán)糊精、β-環(huán)糊精、γ-環(huán)糊精、大元環(huán)糊精、2-O-D-吡 喃葡萄糖基抗壞血酸(AA-2G)、低聚半乳糖、D-阿洛酮糖、異麥芽酮糖、海藻糖、L-茶氨酸、L-瓜氨酸、γ-氨基丁酸、短鏈芳香酯、 -熊果苷、低聚異麥芽糖、低聚龍膽糖等。 功能性食品的作用： 增強(qiáng)免疫力，抗衰老；防癌、抗癌；降低血脂和血壓；保護(hù)肝臟；調(diào)節(jié)腸道菌群，改善腸道功能；促進(jìn)維生素合成與吸收。

近日，我校含氟新材料研究所肖強(qiáng)研究員與國(guó)際著名膜科學(xué)家、美國(guó)工程院院士M. Tsapatsis教授團(tuán)隊(duì)合作，在國(guó)際頂級(jí)刊物《Nature Materials》上以全文（Article）形式發(fā)表了題為“One-dimensional intergrowths in two-dimensional zeolite nanosheets and their effect on ultraselective transport”的研究論文，并同刊得到了國(guó)際頂尖科學(xué)家J. Caro教授和J. Kärger教授的推薦點(diǎn)評(píng)。  工業(yè)中混合物的分離約占到整個(gè)世界總能耗的10~15%，發(fā)展低能耗的工業(yè)分離過(guò)程始終是科技界的重要使命。沸石分子篩膜以其多孔性、耐溶脹、分子篩分等特性，在溶劑除水和氣體分離方面展現(xiàn)了很好的分離效率，取得了重要應(yīng)用。采用沸石分子篩膜對(duì)沸點(diǎn)相近的烴類（如二甲苯）異構(gòu)體進(jìn)行分離，有望在大幅降低能耗的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)高效分離，一直是科學(xué)界和產(chǎn)業(yè)界的研究熱點(diǎn)。MFI型沸石分子篩是一種廣泛應(yīng)用的催化劑和吸附劑，其孔徑介于對(duì)二甲苯（PX）和鄰二甲苯（OX）之間，非常適合二甲苯異構(gòu)體的分離。  對(duì)二甲苯（PX）是聚酯工業(yè)的重要原料，廣泛應(yīng)用于纖維、膠片、薄膜、樹(shù)脂和飲料等食用品包裝的生產(chǎn)，是芳烴產(chǎn)業(yè)鏈的基礎(chǔ)化工原料。高性能MFI沸石膜的成功研發(fā)有望大幅降低二甲苯異構(gòu)體混合物的分離能耗，對(duì)PX行業(yè)持續(xù)健康發(fā)展具有重要意義。  團(tuán)隊(duì)前期研究結(jié)果表明，通過(guò)剝離多層MFI沸石（ML-MFI）可以制得開(kāi)孔、可分散的二維（2D）MFI納米片，將其沉積在載體上直接制備了具有異構(gòu)體分離性能的MFI沸石膜。研究團(tuán)隊(duì)對(duì)2D MFI納米片做了進(jìn)一步電子顯微學(xué)研究，首次在2D MFI納米片上發(fā)現(xiàn)了共生的一維（1D）MEL沸石，通過(guò)計(jì)算模擬表明2D MFI中的1D MEL具有更剛性的孔結(jié)構(gòu)，能產(chǎn)生更高的選擇性。以此為指導(dǎo)，實(shí)驗(yàn)上制備了MFI沸石膜，對(duì)非稀釋等摩爾的對(duì)/鄰二甲苯混合物分離顯示了前所未有的分離性能，在300℃下，PX通量達(dá)到0.5×10-3 mol m-2 s-1，分離因子為60，創(chuàng)造了新的世界記錄，極大地推動(dòng)了MFI沸石膜的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。

具有6.3T矯頑力的鈷?萘環(huán)氮氧自由基分子磁體材料及其制備方法，所述分子磁體化學(xué)式為[Co(hfac)2(EtONapNIT)]n，式中n為1到正無(wú)窮的自然數(shù)。其制備方法是將六氟乙酰丙酮鈷的正己烷懸浮液回流超過(guò)兩小時(shí)，降溫并加入EtONapNIT的二氯甲烷溶液反應(yīng)，室溫?fù)]發(fā)幾天后得到目標(biāo)產(chǎn)物。所述分子磁體材料的制備方法簡(jiǎn)單，反應(yīng)條件溫和，產(chǎn)率高，具有很好的空氣穩(wěn)定性。配合物在零場(chǎng)下展現(xiàn)出慢磁馳豫行為，2K時(shí)具有非常大的磁滯回環(huán)，矯頑場(chǎng)接近6.3T。這種具有大的矯頑場(chǎng)的分子磁體材料，可有效減少信息存儲(chǔ)器件在環(huán)境微擾下產(chǎn)生的信息丟失情況，因此在高密度信息存儲(chǔ)領(lǐng)域具有非常高的潛在應(yīng)用價(jià)值。

本發(fā)明涉及抑制腫瘤侵襲和擴(kuò)散技術(shù)，特別是一種抑制腫瘤侵襲和擴(kuò)散的具有磁場(chǎng)和光照雙重調(diào)控的超分子組裝體的制備方法及其應(yīng)用。本發(fā)明的目的是針對(duì)上述技術(shù)分析和存在問(wèn)題，提供了一種可以抑制腫瘤細(xì)胞侵襲和轉(zhuǎn)移，并且具有磁場(chǎng)和光照雙重調(diào)控的超分子組裝體，同時(shí)提供了該組裝體的制備方法。/line本發(fā)明中的超分子組裝體是一種能夠通過(guò)光照和磁場(chǎng)誘導(dǎo)的形貌轉(zhuǎn)化的納米纖維聚集體。這些獨(dú)特的能力是通過(guò)將生物相容性的靶向肽連接在氧化鐵磁性納米顆粒下與β-環(huán)糊精修飾的透明質(zhì)酸非共價(jià)交聯(lián)來(lái)完成的。更重要的是，由于癌細(xì)胞的表面的透明質(zhì)酸受體過(guò)度表達(dá)，得到地磁定向聚合的多糖為基礎(chǔ)的組裝體，其可以在納米纖維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中特定地吸引癌細(xì)胞，從而抑制腫瘤細(xì)胞的遷移和挽救腫瘤細(xì)胞遷移的小鼠。本發(fā)明是實(shí)現(xiàn)生物超分子組裝體對(duì)較弱的地磁場(chǎng)精確響應(yīng)的第一個(gè)實(shí)例，為減少腫瘤細(xì)胞轉(zhuǎn)移造成的死亡提供了一種新型的刺激響應(yīng)性納米超分子生物材料。

我校生命科學(xué)學(xué)院鐘伯堅(jiān)教授研究組聯(lián)合自然資源部第一海洋研究所等科研單位，對(duì)南極海冰生態(tài)系統(tǒng)特有的南極衣藻進(jìn)行了基因組適應(yīng)性進(jìn)化研究，為理解南極植物適應(yīng)極端環(huán)境的分子機(jī)制提供嶄新的思路。 該研究利用三代PacBio測(cè)序、二代Illumina測(cè)序、10× Genomics和高通量染色體構(gòu)象捕獲技術(shù)（Hi-C）獲得了南極衣藻高質(zhì)量的全基因組序列，其基因組總長(zhǎng)度為541.86Mb（Scaffold N50達(dá)到19.23Mb）。南極衣藻基因組是目前已知最大的綠藻基因組，其基因數(shù)目也是綠藻基因組中最多的，共編碼19870個(gè)基因。基因組結(jié)構(gòu)分析發(fā)現(xiàn)重復(fù)序列占其基因組序列的63.78%，重復(fù)序列含量為已發(fā)表綠藻基因組中最高。轉(zhuǎn)座元件（TE）是基因組重復(fù)序列的主要組成部分，占整個(gè)基因組序列的40.67%。分析表明南極衣藻的反轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座子發(fā)生了明顯的擴(kuò)張，是造成其基因組增大的主要原因。 本研究估算了南極衣藻的分化時(shí)間大約為34個(gè)百萬(wàn)年，與德雷克海峽開(kāi)放導(dǎo)致南極極端低溫形成的時(shí)期一致，推測(cè)南極衣藻的起源與南極極端低溫的形成有關(guān)。研究發(fā)現(xiàn)南極衣藻通過(guò)水平基因轉(zhuǎn)移的方式獲得了冰結(jié)合蛋白，該蛋白可以與小的冰晶結(jié)合，具有抑制冰結(jié)晶和生長(zhǎng)的功能。通過(guò)進(jìn)一步的功能實(shí)驗(yàn)證實(shí)了南極衣藻中的冰結(jié)合蛋白具有提高生物抗凍能力的作用。因此，推測(cè)冰結(jié)合蛋白的獲得對(duì)南極衣藻避免冰凍損傷和適應(yīng)海冰中極端低溫的環(huán)境十分重要。

本發(fā)明公開(kāi)了一種磺胺酸?β?環(huán)糊精介導(dǎo)的超分子納米粒子在胰島素的控制釋放方面的應(yīng)用，用于對(duì)胰島素的pH響應(yīng)可控釋放。本發(fā)明的超分子納米粒子組裝體，由兩種水溶性和生物相容性糖類，磺胺酸?β?環(huán)糊精(SCD)和殼聚糖(CS)構(gòu)成，并通過(guò)動(dòng)態(tài)光散射(DLS)，紫外?可見(jiàn)光，掃描電子顯微鏡(SEM)和透射電子顯微鏡(TEM)表征。結(jié)果表明，這種納米粒子具有良好的穩(wěn)定性和可控的加載/釋放性能，使其成為胰島素的良好載體。換句話說(shuō)，納米顆粒可以在胃的低pH環(huán)境中以高穩(wěn)定性加載胰島素，但是當(dāng)移動(dòng)到像腸的高pH環(huán)境時(shí)釋放胰島素。