模拟海底热液区条件下的蛋白质分子结构的原位检测及其稳定性机制研究

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    40902014
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    20.0万
  • 负责人：
    王伟
  • 依托单位：
    哈尔滨工业大学
  • 学科分类：
    D0201.古生物、古人类和古生态学
  • 结题年份：
    2012
  • 批准年份：
    2009
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2010-01-01 至2012-12-31

项目摘要

海底热液区存在着大量耐高温高压的极端生命，这些生物及其基因资源具有重大科研和经济价值；在基础研究方面，其对高温高压极端环境的适应性进化机制是首先需要回答的问题之一。本研究在模拟海底热液区环境并设计制造可视化高温高压设备的基础上，采用红外、荧光、拉曼等光谱学手段对高温高压下不同蛋白质分子的结构变化进行原位检测，并结合热力学和蛋白序列分析探讨氨基酸序列及其高级结构与蛋白质分子高温高压稳定性的关系，这对于揭示深海热液区生命对高温高压极端环境的适应性分子机制以及二者之间的协同进化特征具有重要意义。此外，本项目的研究也可为深海生物资源开发利用过程中的保真采样和培养提供一些参考。

结项摘要

海底热液区存在着大量耐高温高压的极端生命。在基础研究方面，其对高压极端环境的适应性进化机制是需要回答的关键问题之一。本项目设计和研制了一种用于溶液样品光学特性原位检测的高压光学样品池成套系统，用于模拟海底热液区环境。基于此设备以及荧光光谱法，我们对高压下不同蛋白质分子的结构变化进行原位检测，发现：1）当压力由0.1MPa升至50MPa、100MPa和200MPa时，色氨酸荧光强度分别增加3.4%、12.5%和31.8%，且光谱峰值分别红移1.0nm、2.8nm和3.7nm。2）在50MPa压力以下，几种蛋白质分子（如牛血清白蛋白、T4噬菌体DNA聚合酶、Taq DNA聚合酶、大肠杆菌DNA聚合酶I等）的荧光特性无显著变化; 当压力升至100MPa以上300MPa压力下时，蛋白质分子都表现出不同程度的结构变化。3)当压力重新回到常压时，这些蛋白都能恢复最初的荧光特征，表明在300MPa压力范围内蛋白荧光的变化只是部分去折叠的体现，蛋白分子并未发生不可逆去折叠（即变性）。这些结果对于揭示深海热液区生命对高温高压极端环境的适应性分子机制具有重要启示作用。

项目成果

期刊论文数量（8）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
生命的第一次呼吸
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    科学画报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    王伟
  • 通讯作者：
    王伟
Enhanced Photocatalytic Performance of ZnS for Reversible Amination of alpha-oxo Acids by Hydrothermal Treatment
通过水热处理增强 ZnS 对 α-含氧酸可逆胺化的光催化性能
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    Origins of Life and Evolution of the Biosphere
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    王伟
  • 通讯作者：
    王伟
生命演化可以重新来过吗？
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    科学画报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    王伟
  • 通讯作者：
    王伟
Reversible transformation between -oxo acids and -amino acids on ZnS particles: A photochemical model for tuning the prebiotic redox homoeostasis
之间的可逆变换
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    International Journal of Astrobiology
  • 影响因子：
    1.7
  • 作者：
    王伟
  • 通讯作者：
    王伟
FeS/S/FeS 2 redox system and its oxidoreductase-like chemistry in the iron-sulfur world
铁硫世界中的FeS/S/FeS 2 氧化还原系统及其类氧化还原酶化学
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    Astrobiology
  • 影响因子：
    4.2
  • 作者：
    王伟
  • 通讯作者：
    王伟

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  • 作者：
    王伟;李兴红等
  • 通讯作者：
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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
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          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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