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组蛋白去乙酰化酶HDA9通过调控光受体phot1乙酰化动态精细调节植物向光性反应
在植物生长发育过程中,向光性(phototropism)是植物适应环境、优化光合作用效率的重要机制。蓝光受体phototropin 1(phot1)作为主要的向光性受体,其活性的精确调控对植物生长至关重要。虽然phot1介导的向光性信号通路下游组分已有较多研究,但phot1活性如何被上游调控的分子机制仍不清楚。特别是,蛋白质翻译后修饰如乙酰化(acetylation)和磷酸化(phosphorylation)在phot1功能调控中的作用尚待阐明。中国科学院华南植物园的研究团队在《Plant Communications》发表的研究中,揭示了组蛋白去乙酰化酶HDA9通过调控phot1乙酰化动态来
来源:Plant Communications
时间:2025-06-23
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综述:色氨酸衍生代谢物在植物胁迫响应中的复杂互作调控
色氨酸代谢通路与代谢物功能植物通过5条核心代谢途径将色氨酸转化为关键生物活性物质:5-羟色氨酸(5-HTP)和色胺(TAM)途径产生血清素和褪黑素;吲哚-3-丙酮酸(IPA)和吲哚-3-乙酰胺(IAM)途径合成生长素(IAA);吲哚-3-乙醛肟(IAOx)途径则生成防御化合物吲哚硫苷(IGs)和植保素camalexin。这些通路在CYP79B2/CYP83B1等关键酶调控下存在代谢流竞争,如IAOx同时是IAA和IGs的前体,sur2突变体会导致IGs减少而IAA积累。这些代谢物在胁迫响应中发挥多效功能:IAA通过调节根系构型(RSA)和气孔发育增强适应性,同时激活抗氧化系统;褪黑素(Mel)
来源:Plant Communications
时间:2025-06-23
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基于Christiansen效应的3D打印UV固化树脂实现弹性体连续变色及其在自适应光学中的应用
在智能材料领域,实现材料的动态光学调控一直是个重大挑战。传统染料着色不仅存在毒性隐患,还容易褪色;而光子晶体等结构色方案又面临制备复杂、观察条件苛刻等限制。更棘手的是,现有技术难以同时满足力学性能、环境稳定性和加工便捷性的要求。面对这些瓶颈,西安电子科技大学的研究团队独辟蹊径,从百年物理效应——Christiansen效应中找到了突破口。这项发表在《iScience》的研究,创新性地将Christiansen效应与3D打印技术结合。研究人员通过精确调控溶剂(二甲酸二甲酯DMP/柠檬酸三丁酯TBC)与聚合物相的折射率匹配,使相分离弹性体(PSE)能选择性透射特定波长(如623 nm红光透射率达8
来源:iScience
时间:2025-06-23
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运动通过非肌源性E2合成途径保护去卵巢小鼠骨骼肌线粒体功能的机制研究
研究背景与意义绝经后女性因雌激素(E2)缺乏常面临骨骼肌加速衰老的问题,表现为线粒体功能障碍和肌肉力量下降。虽然外源性E2替代治疗可缓解症状,但其潜在的心血管和乳腺癌风险限制了临床应用。有趣的是,骨骼肌本身能通过芳香化酶(ARO)局部合成E2,而运动是否通过激活这一途径改善线粒体功能尚不明确。上海体育大学的研究团队通过动物实验揭示了运动保护线粒体的新机制,为绝经后女性提供了更安全的干预策略。关键技术方法研究采用8周龄雌性C57BL/6J小鼠,分为假手术组(Sham)、去卵巢组(OVX)和运动干预组(OVX+ET),通过跑台训练(60分钟/天,5天/周)模拟中等强度运动。利用肌肉特异性ARO敲除
来源:Redox Biology
时间:2025-06-23
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新型含氮查尔酮衍生物C5通过双重共价修饰Keap1激活Nrf2通路缓解顺铂诱导的线粒体功能障碍及肾毒性
化疗药物顺铂(CDDP)虽为多种癌症的一线治疗方案,但其剂量依赖性肾毒性(CIKI)导致21.4%患者出现急性肾损伤,30%产生持续性肾功能障碍,严重限制临床使用。这种肾损伤源于顺铂通过有机阳离子转运体2(OCT2)在近端小管细胞(PTCs)富集,引发线粒体电子传递链(ETC)功能障碍、活性氧(ROS)爆发及凋亡级联反应。尽管靶向氧化应激和线粒体保护被视为潜在策略,现有Nrf2激动剂如萝卜硫素(SFN)存在代谢稳定性差、肾靶向性不足等问题。上海中医药大学研究团队在《Redox Biology》发表研究,通过高通量筛选发现查尔酮衍生物A6具有Nrf2激动活性,经两轮结构优化获得含氮查尔酮衍生物C
来源:Redox Biology
时间:2025-06-23
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乳酸淀粉杆菌胞外囊泡通过肠-乳腺轴调控乳腺铁死亡改善哺乳功能的研究
哺乳期是母婴健康的关键阶段,但氧化应激常导致哺乳功能下降这一临床难题。近年研究发现肠道菌群与宿主氧化应激密切相关,然而菌群如何远程调控乳腺功能的机制仍是未解之谜。更值得注意的是,铁死亡(ferroptosis)这种新型细胞死亡方式在生殖系统疾病中的作用逐渐被认识,但其在哺乳障碍中的角色尚不明确。这些科学问题的解答,对于开发改善哺乳功能的新策略具有重要意义。华南农业大学的研究团队在《npj Biofilms and Microbiomes》发表的研究,首次揭示了乳酸淀粉杆菌(Lactobacillus amylovorus)通过分泌富含油酸的胞外囊泡(bacterial extracellula
来源:npj Biofilms and Microbiomes
时间:2025-06-23
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城市与酒厂废弃物源PHA富集单细胞蛋白作为水产饲料添加剂的潜力研究
随着全球水产养殖规模超越捕捞渔业成为主要蛋白质来源,传统饲料原料如鱼粉的短缺和价格波动日益凸显。同时,城市有机废弃物和农业副产品如食物垃圾(FW)、市政污泥(MSS)和酒糟(WL)的处理压力持续增加,这些富含碳源的废弃物亟需高效资源化途径。在此背景下,将废弃物转化为高附加值产品——兼具蛋白质和功能性成分的微生物 biomass,成为解决双重挑战的创新思路。来自中国的研究团队在《New Biotechnology》发表的研究,探索了利用FW-MSS和WL发酵生产富含聚羟基脂肪酸酯(PHA)的混合微生物培养物(MMC)作为水产饲料添加剂的可行性。研究采用两阶段生物工艺:首先通过半连续搅拌槽反应器(
来源:New Biotechnology
时间:2025-06-23
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LL37-CpG纳米颗粒多价共组装体:通过激活多重细胞内化途径增强免疫应答
在免疫治疗领域,如何高效递送核酸分子并激活特异性免疫应答一直是重大挑战。作为人体内唯一的cathelicidin家族抗菌肽,LL37被发现与多种慢性炎症性疾病密切相关,但其调控核酸免疫活性的分子机制尚未完全阐明。特别是在单链核酸(如临床常用的CpG佐剂)的免疫激活方面,传统理论认为只有双链核酸能形成液晶态复合物激活Toll样受体(TLR),这显然无法解释LL37对单链CpG的增效现象。为解决这一科学问题,国内研究人员在《Materials Today Bio》发表了创新性研究。团队通过精确调控LL37与CpG ODN 2007的电荷比例(L/C ratio),成功构建了尺寸从44.3nm到25
来源:Materials Today Bio
时间:2025-06-23
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综述:发病机制导向的纳米酶在炎症性肠病治疗中的应用
炎症性肠病(IBD)的发病机制与治疗挑战炎症性肠病(IBD)是一种慢性肠道炎症性疾病,主要包括溃疡性结肠炎(UC)和克罗恩病(CD)。其发病机制涉及遗传因素(如NOD2、IL23R基因变异)、氧化应激(ROS过量)、内质网应激(UPR通路激活)、促炎细胞因子(TNF-α、IL-1β)失衡以及肠道屏障破坏和菌群失调。当前临床治疗以氨基水杨酸类药物、糖皮质激素和生物制剂为主,但存在副作用大、易复发等问题。纳米酶技术的突破性应用纳米酶是一类具有天然酶催化活性的纳米材料,如Fe3O4(过氧化物酶POD样活性)、CeO2(超氧化物歧化酶SOD和过氧化氢酶CAT样活性)等。其优势在于稳定性高、可规模化制备
来源:Materials Today Bio
时间:2025-06-23
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达格列净通过NRF2介导的谷胱甘肽合成抑制心肌铁死亡改善2型糖尿病心肌病
糖尿病已成为全球健康危机,预计到2045年患者将达7亿。其中2型糖尿病心肌病(DCM)是导致心衰和死亡的主要原因,但现有治疗手段有限。近年研究发现,铁死亡(一种铁依赖的程序性细胞死亡)在DCM进展中起关键作用,然而其调控机制尚不明确。达格列净(DAPA)作为钠-葡萄糖协同转运蛋白2抑制剂(SGLT2i)虽具心血管获益,但其是否通过调控铁死亡改善DCM仍是未解之谜。青岛大学附属青岛市立医院团队在《Life Sciences》发表研究,通过自发糖尿病GK大鼠模型和高糖刺激的H9C2心肌细胞实验,结合蛋白质组学、AAV9介导的基因操作及药理学干预,首次揭示DAPA通过激活NRF2(核因子E2相关因子
来源:Life Sciences
时间:2025-06-23
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大黄抗黑粉病分子机制解析:基于转录组与代谢组联合分析揭示RoNPR1介导的系统性抗性通路
在传统中药材大黄的种植区,一场由病原真菌Thecaphora schwarzmaniana引发的黑粉病正肆虐横行——超过90%的种植区域遭受感染,导致植株死亡率高达20-30%。这种土壤传播的病害不仅造成茎叶组织坏死,更严重影响药用成分蒽醌的积累,威胁着年产值数十亿元的大黄产业。尽管病原菌已被鉴定,但大黄应对黑粉病的分子防御机制始终是未解之谜,这成为培育抗病品种的最大瓶颈。湖北农业科学院中药材研究所的团队在《Gene》发表的研究中,首次通过多组学联用技术揭示了大黑粉病抗性的分子蓝图。研究人员从重病区筛选出三年生健康与染病植株,运用RNA-seq和代谢谱分析发现20个关键差异基因,其中广谱抗病基
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镁离子通过上调IRF3表达抑制鲤春病毒血症病毒感染的机制研究
在鱼类养殖业中,鲤春病毒血症病毒(SVCV)引发的传染性疾病每年造成巨大经济损失,而现有防控手段却捉襟见肘。更令人担忧的是,作为脊椎动物免疫系统的重要组成,鱼类抗病毒免疫机制特别是无机离子调控网络的研究仍存在大片空白。这一现状激发了中国科学院水生生物研究所科研团队的探索热情——他们敏锐注意到,作为人体第四大阳离子的镁离子(Mg2+),虽在300多种酶促反应中扮演关键角色,但其在低等脊椎动物抗病毒免疫中的作用却从未被揭示。这项发表在《Developmental》的研究采用了多维度技术路线:通过斑马鱼体内实验建立SVCV感染模型,结合qPCR检测病毒载量;利用EPC和CIK细胞系进行体外验证;采用
来源:Developmental & Comparative Immunology
时间:2025-06-23
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L-丝氨酸-O-硫酸盐通过靶向谷氨酸消旋酶(MurI)调控变形链球菌UA159生物膜形成及细胞超微结构的机制研究
龋病作为全球高发的慢性感染性疾病,其核心致病因子变形链球菌(Streptococcus mutans)通过形成生物膜和产酸破坏牙体组织。传统抗菌疗法因破坏口腔微生态平衡而受限,亟需靶向干预策略。谷氨酸消旋酶(MurI)作为细菌肽聚糖合成的关键酶,其抑制剂开发成为研究热点,但存在物种特异性差等问题。中国研究人员通过多学科交叉方法,首次系统评估了L-丝氨酸-O-硫酸盐(LSOS)对S. mutans UA159的干预作用及其分子机制。研究采用计算对接预测LSOS与MurI的结合模式,通过圆二色谱验证结构变化;结合生长曲线、透射电镜观察细菌超微结构改变;采用共聚焦激光扫描显微镜(CLSM)和扫描电镜
来源:Current Research in Microbial Sciences
时间:2025-06-23
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综述:提升微藻固碳效率的策略:菌株开发、培养系统优化、参数控制与代谢工程综述
Abstract微藻介导的碳捕集与利用(CCU)技术通过耦合CO2固定与生物质高值化,展现出比传统碳封存技术更显著的优势。理论计算显示,1300万英亩的微藻规模化养殖可实现年固碳约5000万吨,同时产生300万吨生物质。然而,当前应用面临两大瓶颈:光合固碳效率低(优化后仅0.07–1.5 g L−1 d−1)及培养成本高昂。Introduction大气CO2浓度已升至428.1 ppm,较工业革命前增长近50%。2023年全球排放达3779亿吨,中、美、印占比超52%。微藻CCU技术凭借光合效率高(达陆地植物10–50倍)、生长周期短、产物多元(蛋白质/脂类等)等特性,成为燃煤烟气(CO2浓度
来源:Bioresource Technology
时间:2025-06-23
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生物炭介导的厌氧膜生物反应器优化:基于冲刷-生物协同效应的剂量依赖性膜污染控制与消化强化
90%的污染物去除率,但膜污染导致的运行成本飙升和CO2含量过高等瓶颈制约其应用。近年来,生物炭(BC)因其多孔结构和导电特性被寄予厚望,但关于其最佳投加剂量与多效应协同机制仍存在显著认知空白。西安建筑科技大学团队在《Bioresource Technology》发表的研究中,通过100天连续运行实验,系统评估了5-20 g/L BC对AnMBR的调控作用。研究采用计算流体力学(CFD)模拟动态压力分布,结合高通量测序分析微生物群落演变,并监测甲烷产量、COD去除率和跨膜压力等关键指标。Anaerobic membrane bioreactor performance98%,同时跨膜压力降低5
来源:Bioresource Technology
时间:2025-06-23
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新型平板膜组件强化氢基质膜生物反应器脱氮效能与抗污染机制研究
随着化肥滥用和工业废水排放加剧,水体硝酸盐污染已成为全球性环境难题。传统污水处理工艺依赖高耗能的硝化-异养反硝化过程,而氢基质膜生物反应器(H2-MBfR)虽具有100%氢气利用率和无二次污染优势,却受限于膜污染和低H2溶解度。青岛的研究团队在《Bioresource Technology》发表研究,通过创新性设计含静电植绒聚酯层的平板膜组件,成功突破技术瓶颈。研究采用三阶段实验策略:首先利用青岛海泊河污水厂活性污泥富集氢营养反硝化菌群;随后构建对比反应器(传统PTFE膜PM与新型植绒膜FM),在不同HRT、温度和负荷条件下测试脱氮性能;最后通过高通量测序和qPCR分析微生物群落演变及功能基因
来源:Bioresource Technology
时间:2025-06-23
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厚朴根皮中结构多样的新木脂素:多靶点生物活性与抗胃溃疡机制研究
胃溃疡(GU)作为最常见的消化性溃疡,其发病机制涉及胃酸过度分泌与黏膜防御机制失衡。当前临床主要依赖质子泵抑制剂等药物,但长期使用可能引发不良反应。传统中药厚朴(Magnolia officinalis Rehd. et Wils)在治疗胃肠疾病方面历史悠久,然而其活性成分与作用机制尚未完全阐明。尤其值得注意的是,酒精滥用导致的GU损伤日益严重,乙醇通过破坏胃黏膜上皮细胞膜结构,削弱黏液-碳酸氢盐屏障功能,而黏蛋白MUC6和离子通道CFTR/SLC26A3在维持该屏障中起关键作用。中国医学科学院药物研究所团队在《Bioorganic Chemistry》发表的研究,从厚朴根皮95%乙醇提取物中
来源:Bioorganic Chemistry
时间:2025-06-23
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三唑功能化苯并呋喃和苯并噻吩氨基脲类化合物:靶向VEGFR-2的新型抗癌药物研发
癌症作为全球第二大死因,每年夺走超千万生命,而传统化疗面临耐药性和毒副作用的严峻挑战。血管内皮生长因子受体2(VEGFR-2)作为肿瘤血管生成的核心调控因子,成为抗癌药物研发的黄金靶点。尽管已有索拉非尼等VEGFR-2抑制剂获批,但疗效提升空间巨大。近期,King Khalid University等机构的研究人员通过理性药物设计,将1,2,3-三唑杂环与苯并呋喃/苯并噻吩骨架创新性结合,开发出兼具强效抑制活性和凋亡诱导功能的新型小分子化合物,相关成果发表于《Bioorganic Chemistry》。研究团队采用计算机辅助药物设计(CADD)指导分子结构优化,通过点击化学构建三唑杂环核心,运
来源:Bioorganic Chemistry
时间:2025-06-23
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新型2-苯基喹喔啉羰基哌嗪衍生物作为FASN抑制剂的抗癌活性设计与评价
癌症是全球第二大死因,2022年新增病例达2000万例。异常脂质代谢作为癌症标志性特征之一,其关键酶脂肪酸合成酶(FASN)在肿瘤细胞中过度激活,为快速增殖提供脂质前体。尽管已有Cerulenin、TVB-2640等FASN抑制剂进入临床,但普遍存在毒性大、耐药性等问题。印度科学研究所等机构的研究团队基于KR结构域晶体结构(PDB:6NNA),设计出15种2-苯基喹喔啉羰基哌嗪衍生物,发现QNX-10能通过独特V型构象结合KR域,在10 μM浓度下对HCT-116、Caco-2和MCF-7细胞系均显示强效抑制。该成果发表于《Bioorganic Chemistry》,为靶向FASN的抗癌药物开
来源:Bioorganic Chemistry
时间:2025-06-23
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聚乙烯亚胺功能化碳纳米管纳米载体的构建及其在基因-光热协同治疗中的应用研究
在癌症治疗领域,单模式疗法正面临严峻挑战。基因治疗虽能精准调控异常基因,但面临载体毒性大(如高分子量聚乙烯亚胺PEI的细胞毒性)、转染效率低的困境;光热疗法(PTT)虽具时空精准性,但有机光敏材料存在光热效率低、光漂白等问题。如何开发兼具高效基因递送和优异光热性能的纳米载体,成为突破癌症治疗瓶颈的关键。武汉轻工大学研究人员在《Bioorganic Chemistry》发表的研究中,创新性地将分支型聚乙烯亚胺(bPEI, 10k/25kDa)通过酰胺反应接枝到羧基化多壁碳纳米管(CNTs-COOH)上,构建了CNTs-PEI10k/25k双功能纳米载体系统。该研究通过傅里叶变换红外光谱(FTIR
来源:Bioorganic Chemistry
时间:2025-06-23