单重态氧在细胞中的动力学研究

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    21173217
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    60.0万
  • 负责人：
    邓列征
  • 依托单位：
    中国科学院大连化学物理研究所
  • 学科分类：
    B0306.光化学与光谱学
  • 结题年份：
    2015
  • 批准年份：
    2011
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2012-01-01 至2015-12-31

项目摘要

单重态氧是处于第一电子激发态的氧气。尽管对单重态氧的研究已经持续了近八十年，但由于人们对单重态氧与有机体的相互作用还知之甚少，至今在生物学领域单重态氧的相关研究依然非常活跃。本项目的研究内容是建立一套基于单重态氧荧光的激光扫描共聚焦荧光寿命成像显微镜(LSC-FLIM)平台，并利用该平台研究单重态氧在细胞中的产生、传能、猝灭和反应等动力学过程，以及研究这些过程在细胞内部不同区域，或者在不同种类细胞中的差别。

结项摘要

单重态氧（SO）是处于第一电子激发态的分子氧。与氧气一样，SO对大气、环境和生物体也同样具有重要的影响。为研究SO与生物体的相互作用，在过去的十几年里人们已经发展了能探测细胞内SO的单重态氧显微镜（SOM）技术并实现了微米量级空间分辨的单重态氧磷光（SOP）强度成像。本项目的研究内容是在SOM技术的基础上建立一个基于SOP的激光扫描共聚焦荧光寿命成像显微镜(LSC-FLIM)平台，并在该平台上力求实现SOP寿命成像，以便于研究SO在溶液和细胞中的产生、传能、猝灭和反应等动力学过程。本项目取得了如下成果：（1）在该LCS-FLIM平台上测量到了SOP光谱和C60荧光光谱并在C60样品上首次实现了SOP寿命成像。（2）在该LSC-FLIM上发现关闭状态的光合系统II（PSII）的荧光寿命随辐照光强增加而变短的现象，揭示了PSII中光强依赖的能量驰豫与外周捕光天线LHCII之间的联系。（3）根据细胞的荧光寿命与溶酶体粘度的关系，在该LSC-FLIM上成功评价了一种新型的靶向细胞溶酶体粘度荧光探针。（4）为满足项目对单重态氧标准信号源的需要，发明了新型单重态氧发生器装置，并提出了基于五氧化二磷或硫酸射流的SO气流脱水方法。（5）根据有机硫化物对SO具有反应性猝灭效应研究了SO应用于燃油脱硫的可行性，发明了基于SO来氧化噻吩类有机物的燃油氧化处理方法及装置。（6）发明了多孔硅基复合发光材料。本项目的研究表明，实现SOP寿命成像是完全可行的；但对于像细胞这样的含水样品，SOP寿命成像最大障碍在于极度微弱的SOP信号所导致的极长成像时间，最好的解决方法是放弃SOP寿命成像并在荧光成像的基础上仅选择少数感兴趣的点来测量它们的SOP随时间变化的曲线。

项目成果

期刊论文数量（5）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（1）
专利数量（0）
Activatable Rotor for Quantifying Lysosomal Viscosity in Living Cells
用于量化活细胞中溶酶体粘度的可激活转子
  • DOI：
    10.1021/ja311688g
  • 发表时间：
    2013-02-27
  • 期刊：
    JOURNAL OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY
  • 影响因子：
    15
  • 作者：
    Wang, Lu;Xiao, Yi;Deng, Liezheng
  • 通讯作者：
    Deng, Liezheng
P2O5和H2SO4射流脱除单重态氧气流中的水汽
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    强激光与粒子束
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    石文波;杨何平;沙国河;张存浩
  • 通讯作者：
    张存浩

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其他文献

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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]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          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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