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西湖大學(xué)周強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室利用冷凍電鏡技術(shù)成功解析此次新冠病毒的受體——ACE2的全長(zhǎng)結(jié)構(gòu)。這是世界上首次解析出ACE2的全長(zhǎng)結(jié)構(gòu)。相關(guān)研究?jī)?nèi)容于北京時(shí)間2月19日凌晨3點(diǎn)左右在預(yù)印版平臺(tái)bioRxiv上線。這也是西湖大學(xué)承擔(dān)的浙江省新型冠狀病毒肺炎防治應(yīng)急科研攻關(guān)任務(wù)的重要成果。 新型冠狀病毒感染引發(fā)的肺炎疫情爆發(fā)后，武漢病毒研究所的科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，新型冠狀病毒和2003年的SARS病毒一樣，也是通過(guò)識(shí)別ACE2蛋白進(jìn)入人體細(xì)胞的，ACE2是“新冠病毒”侵入人體的關(guān)鍵。研究發(fā)現(xiàn)，在SARS病毒和“新冠病毒”侵入人體的過(guò)程中，ACE2就像是“門(mén)把手”，病毒抓住它，從而打開(kāi)了進(jìn)入細(xì)胞的大門(mén)。 周強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室針對(duì)這個(gè)問(wèn)題進(jìn)行了攻堅(jiān)。第一步，他們要獲取ACE2蛋白全長(zhǎng)蛋白，但作為膜蛋白的ACE2本身很難在體外穩(wěn)定獲得。周強(qiáng)及博士后鄢仁鴻在文獻(xiàn)中發(fā)現(xiàn)ACE2與腸道內(nèi)的一個(gè)氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白B0AT1能夠形成復(fù)合物。根據(jù)他們過(guò)去的研究經(jīng)驗(yàn)，這個(gè)復(fù)合物極有可能穩(wěn)定住ACE2。果然，他們通過(guò)共表達(dá)的方法獲得了ACE2與B0AT1優(yōu)質(zhì)穩(wěn)定的復(fù)合物，并利用西湖大學(xué)的冷凍電鏡平臺(tái)成功解析了其三維結(jié)構(gòu)，分辨率達(dá)到2.9埃，對(duì)于病毒識(shí)別至關(guān)重要的胞外結(jié)構(gòu)域分辨率為2.7埃。通過(guò)分析ACE2的全長(zhǎng)蛋白結(jié)構(gòu)，周強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室發(fā)現(xiàn)ACE2以二聚體形式存在，同時(shí)具有開(kāi)放和關(guān)閉兩種構(gòu)象變化，但兩種構(gòu)象均含有與冠狀病毒的相互識(shí)別界面。一研究發(fā)現(xiàn)為進(jìn)一步解析全長(zhǎng)ACE2和新冠病毒的S蛋白復(fù)合物的三維結(jié)構(gòu)奠定了基礎(chǔ)。

本項(xiàng)目針對(duì)上述問(wèn)題，從分子、細(xì)胞和個(gè)體水平三個(gè)層面上研究人端粒酶逆轉(zhuǎn)錄酶(hTERT)生物學(xué)行為及相關(guān)技術(shù)的臨床應(yīng)用，旨在提高兒童腫瘤療效。 1、主要科技內(nèi)容和技術(shù)特點(diǎn)： 1） 率先在國(guó)內(nèi)外建立RT-PCR和實(shí)時(shí)定量RT-PCR檢測(cè)hTERT法，該法簡(jiǎn)便、快速、經(jīng)濟(jì)、安全，適用于臨床推廣應(yīng)用。該項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于兒童惡性腫瘤診斷、監(jiān)測(cè)和指導(dǎo)個(gè)體化治療，提高了兒童腫瘤的診療水平。 2）首次在國(guó)內(nèi)外研究體內(nèi)造血干細(xì)胞hTERT的生物學(xué)行為，證明了hTERT與促紅細(xì)胞生成素的關(guān)系，并系統(tǒng)研究了惡性腫瘤細(xì)胞hTERT的生物學(xué)行為， 探討腫瘤細(xì)胞中Aurora A與hTERT及端粒酶表達(dá)的相關(guān)性，提出hTERT與細(xì)胞因子網(wǎng)絡(luò)紊亂相互作用促進(jìn)腫瘤發(fā)生和發(fā)展的新觀點(diǎn)，為惡性腫瘤在分子水平上的監(jiān)測(cè)和以hTERT為靶點(diǎn)的生物工程治療提供了依據(jù)。 3） 在國(guó)內(nèi)外首次闡明端粒酶重建對(duì)成纖維細(xì)胞遷移能力和生物節(jié)律的調(diào)控，把端粒酶、hTERT生物學(xué)行為和生物節(jié)律與腫瘤擇時(shí)治療有機(jī)結(jié)合，為腫瘤治療提供了一條新路徑。實(shí)踐證明，在該理論指導(dǎo)下進(jìn)行化療，可明顯提高腫瘤化療效果，且毒副作用明顯減少。

低聚異麥芽糖作為一種健康糖源和功能性食品添加劑廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、食品和飼料添加劑行業(yè)中。在低聚異麥芽糖的制備過(guò)程中，α-葡萄糖苷酶的轉(zhuǎn)糖苷作用是關(guān)鍵步驟。目前國(guó)內(nèi)用于低聚異麥芽糖生產(chǎn)的α-葡萄糖苷酶大多為進(jìn)口品。本項(xiàng)目獲得的?-葡萄糖苷酶生產(chǎn)菌株發(fā)酵液酶活達(dá)到 11 U/mL，為國(guó)內(nèi)外現(xiàn) 有報(bào)道中的最高水平，發(fā)酵工藝簡(jiǎn)單易控。重組菌發(fā)酵液經(jīng)過(guò)濾除菌并濃縮后可以直接作為酶液進(jìn)行轉(zhuǎn)化。酶轉(zhuǎn)化生產(chǎn)低聚異麥芽糖轉(zhuǎn)化率與進(jìn)口酶相似，可以替代進(jìn)口品。 

研發(fā)階段/n內(nèi)容簡(jiǎn)介：應(yīng)用現(xiàn)代酶化工高新技術(shù)，將魔芋精粉中的葡甘聚糖深度開(kāi)發(fā)成功能食品的一種新型強(qiáng)化劑（簡(jiǎn)稱(chēng)KGMLR）。產(chǎn)品具有增稠、保水、協(xié)同、穩(wěn)定、成膜及乳化等多種非離子性水溶膠性能，其分子量為10000-8000，粘度（2%溶液）30-40Pas，25%熱水溶液（80℃）而易形成白色凝膠，在混合料/水界面上產(chǎn)生活性，適當(dāng)?shù)呐浔瓤尚纬晌⒛z囊的乳濁液，低濃度水溶液呈半乳濁狀。在高溫噴霧或低溫冷凍中，既不會(huì)對(duì)其混合料的粘度有影響，又能使得成品更加均勻和細(xì)膩。在混合料中添加低濃度KGMLR，可以調(diào)節(jié)

探索天然產(chǎn)物生源合成途徑對(duì)于天然產(chǎn)物合成以及化學(xué)生物學(xué)研究具有重要意義。例如生源合成途徑中的“環(huán)化/后期氧化”（cyclization/late-stage P450-mediated oxidation）策略被運(yùn)用于一系列具有抗癌活性二萜的全合成中。生源合成上，從共同的生源前體香葉基香葉基焦磷酸（GGPP）出發(fā)，通過(guò)萜類(lèi)環(huán)化酶（terpenoid cyclase）催化的多步碳正離子環(huán)化和重排反應(yīng)可產(chǎn)生各種二萜類(lèi)天然產(chǎn)物，例如抗癌藥物紫杉醇 （Taxol）、巨大戟醇（ingenol）和抗生素截短側(cè)耳素 (pleuromutilin)。因此，人們對(duì)二萜類(lèi)天然產(chǎn)物的生物合成和仿生合成進(jìn)行了廣泛的研究。 香茶菜屬（Isodon）二萜是一類(lèi)結(jié)構(gòu)復(fù)雜的多環(huán)活性天然產(chǎn)物，迄今為止已分離鑒定出1000多種該家族天然產(chǎn)物。與諸多其他二萜天然產(chǎn)物一樣，其生源合成是從GGPP出發(fā)，通過(guò)一些列酶促環(huán)化反應(yīng)得到共同的生源前體隨后通過(guò)碳正離子重排得到已知的香茶菜屬（Isodon）二萜結(jié)構(gòu)，包括ent-kaurane型，jumgermannenone型和ent-beyerene型。生源推測(cè)不同類(lèi)型香茶菜屬二萜的骨架之間的轉(zhuǎn)化也是通過(guò)碳正離子重排實(shí)現(xiàn)的。例如最初的生源途徑認(rèn)為，jungermannenone 型是從ent-kaurane 型通過(guò)兩種可能的碳正離子重排而來(lái)。

鄭州水熱合成反應(yīng)釜（HZ-100ML） 1.用   途     水熱合成反應(yīng)釜是為在一定溫度、一定壓力條件下合成化學(xué)物質(zhì)提供的反應(yīng)器。它廣泛應(yīng)用于新材料、能源、環(huán)境工程等領(lǐng)域的科研試驗(yàn)中，是高校教學(xué)、科研單位、化工實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行科學(xué)研究的常用小型反應(yīng)器。   2．特    點(diǎn)       水熱合成反應(yīng)釜采用優(yōu)質(zhì)不銹鋼加工而成。內(nèi)膽為聚四氟乙烯材質(zhì)。外形美觀、使用方便。釜體與釜蓋擰緊即可起到密封作用、密封效果長(zhǎng)期穩(wěn)定無(wú)泄漏。       水熱合成反應(yīng)釜采用外加熱方式，以縮小體積，并有利多反應(yīng)釜處于同一反應(yīng)操作溫度（如將多個(gè)反應(yīng)釜置于烘箱中加熱）。   3．主要技術(shù)指標(biāo)   （1）．工作溫度：≤220℃   （2）．工作壓力：≤3MPa   （3）．升溫、降溫速率：≤5℃/min   （4）.規(guī)格25ml，50ml，100ml，200ml、500ml、800ml、1000ml、2000ml、5000ml另可根據(jù)用戶需求（溫度、外形）定做。   4.  操作方法       將反應(yīng)物系指與釜體內(nèi)，并保證加料系數(shù)小于0.8。當(dāng)反應(yīng)物系有腐蝕性時(shí)要將其置于四氟襯套內(nèi)，方可保證釜體不受腐蝕。   水熱合成反應(yīng)釜置于加熱器內(nèi)，按照規(guī)定的升溫速率升溫至所需反應(yīng)溫度（小于規(guī)定的安全使用溫度）。待反應(yīng)結(jié)束將其降溫時(shí)，也要嚴(yán)格按照規(guī)定的降溫速率操作，以利安全和反應(yīng)釜的使用壽命。當(dāng)確認(rèn)腹內(nèi)溫度低于反應(yīng)物系種溶劑沸點(diǎn)后方能打開(kāi)釜蓋進(jìn)行后續(xù)操作。  

谷胱甘肽（glutathione, GSH）是由谷氨酸（Glu）、半胱氨酸（Cys）和甘氨酸（Gly）通過(guò)肽鍵形的三肽化合物，為生物體中含量最豐富的小分子巰基醇類(lèi)化合物，具有重要生理功能，可用于抗輻射、腫瘤、癌癥、氧中毒、衰老和協(xié)調(diào)內(nèi)分泌的治療，并是臨床上大規(guī)模使用的保肝類(lèi)藥物，還廣泛用于食品、運(yùn)動(dòng)營(yíng)養(yǎng)學(xué)、保健品和化妝品，市場(chǎng)前景廣闊。國(guó)內(nèi)的GSH生產(chǎn)工藝開(kāi)發(fā)多沿用國(guó)外公司的發(fā)酵方法，但發(fā)酵法到目前為止未能取得突破，因此沒(méi)有成功產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，目前國(guó)內(nèi)制藥企業(yè)所用的GSH制藥原料全部依賴(lài)進(jìn)口。本項(xiàng)目為華東理工大學(xué)生物反應(yīng)器工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室研制，通過(guò)構(gòu)建反應(yīng)速率快、轉(zhuǎn)化率和生產(chǎn)水平高的重組菌株，開(kāi)發(fā)優(yōu)化培養(yǎng)工藝，可以實(shí)現(xiàn)谷胱甘肽發(fā)酵水平達(dá)到3500 mg/L，生產(chǎn)強(qiáng)度超過(guò)250mg/L/H，達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。在實(shí)驗(yàn)室規(guī)模效果良好，小試工藝成熟，相關(guān)技術(shù)已申請(qǐng)中國(guó)專(zhuān)利，具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。

項(xiàng)目簡(jiǎn)介： 本項(xiàng)目以納米 TiN 等陶瓷顆粒為填料， 用聚四氫映喃配二醇

課題組擁有甲殼素氨糖、植物源氨糖、微生物發(fā)酵氨糖及氨糖衍生產(chǎn)品等多項(xiàng)產(chǎn)業(yè)技術(shù)，采用超濾、納濾等多級(jí)膜譜分離技術(shù)，開(kāi)發(fā)出氨糖高純度高品質(zhì)提取工藝，提升了產(chǎn)品的綜合性能。項(xiàng)目申報(bào)專(zhuān)利 13 項(xiàng)，其中授權(quán)國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利3 項(xiàng)，授權(quán)實(shí)用新型專(zhuān)利 2 項(xiàng)；獲江蘇省重大成果轉(zhuǎn)化 A 類(lèi)項(xiàng)目 1 項(xiàng)、國(guó)際科技合作計(jì)劃（中以合作項(xiàng)目）1 項(xiàng)、江蘇省重點(diǎn)技術(shù)創(chuàng)新計(jì)劃項(xiàng)目 1 項(xiàng)、江蘇省綠色制造清潔生產(chǎn)及工業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)項(xiàng)目 1 項(xiàng)；獲具有國(guó)際先進(jìn)水平的省級(jí)成果鑒定2 項(xiàng)。項(xiàng)目提升了我國(guó)氨糖產(chǎn)業(yè)的技術(shù)水平和綜合效益。

CRISPR/Cas9 (clustered regularly interspaced short palindromic repeats and CRISPR-associated proteins)是目前最常用的基因編輯工具酶，在科研領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用，而在臨床方面的應(yīng)用因?yàn)槠涿摪谢钚砸欢韧磺啊Ｋㄟ^(guò)guide RNA（gRNA）與靶向DNA序列的配對(duì)，從而將Cas9錨定在靶向基因并誘導(dǎo)產(chǎn)生DNA雙鏈斷裂（DSB）。在基因編輯誘發(fā)的DSB的修復(fù)過(guò)程中，一定幾率會(huì)產(chǎn)生基因突變或者外源DNA片段的插入，從而達(dá)到基因編輯的目的。在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，一個(gè)好的基因編輯酶Cas9需要同時(shí)滿足高效切割靶位點(diǎn)、低脫靶活性和低染色體異常三個(gè)特點(diǎn)。目前在這三個(gè)方面，有一部分基于PCR的方法用于估算基因編輯效率，但其結(jié)果可靠性有待提高；有一些基于高通量測(cè)序的方法可以在體內(nèi)或者體外檢測(cè)基因編輯酶的脫靶活性；尚無(wú)系統(tǒng)的可定量的測(cè)量基因組異常結(jié)構(gòu)的方法。本項(xiàng)目開(kāi)發(fā)了一種新的方法，可以用來(lái)同時(shí)定量檢測(cè)Cas9編輯效率和脫靶活性以及編輯引起的染色體異常結(jié)構(gòu)，即primer-extension-mediated sequencing（PEM-seq）。這是對(duì)基因編輯和DNA損傷修復(fù)等領(lǐng)域都有巨大促進(jìn)作用的新技術(shù)。與此同時(shí)，該項(xiàng)目包括了該團(tuán)隊(duì)利用PEM-seq篩選出的一個(gè)相比于現(xiàn)有Cas9變體具有更低脫靶活性且與野生型Cas9切割效率相當(dāng)?shù)腃as9變體further enhanced Cas9 (FeCas9)。