二腺苷五磷酸五钠

近日，中国科学院深圳先进技术研究院生物医学与健康工程研究所生物医学光学与分子影像研究中心研究员储军课题组在《自然-通讯》（Nature Communications）上，发表了题为A high-performance genetically encoded fluorescent indicator for in vivo cAMP imaging的研究论文，报道了高性能基因编码的环磷酸腺苷（cAMP）荧光探针及其应用。　　cAMP是细胞内关键第二信使，可整合来自多种G蛋白偶联受体（GPCR）的信号，在学习与记忆、药物成瘾、运动控制、免疫、肿瘤、代谢等过程中发挥重要作用。活细胞和活体水平的cAMP分子浓度变化的高时空分辨率荧光成像是解析cAMP信号通路及其生物学功能的重要基础。因此，开发高灵敏的cAMP荧光探针成为研究复杂生物过程的关键。与非基因编码探针（染料和材料类）相比，基因编码探针具有低毒性、低背景、可遗传、可定位特定细胞亚结构或特定细胞等优点，在生命科学基础研究中具有优势。然而，现有的50多个基因编码的cAMP荧光探针或灵敏度低（荧光变化最大只有1.5倍），或荧光亮度较暗，较难监测活体中微弱的内源性cAMP变化，限制了生理和病理状态下cAMP分子调控机理和功能的研究。　　为了开发适用于活体检测的高灵敏度探针，研究人员将环化重排绿色荧光蛋白（cpGFP）插入细菌MlotiK1通道的cAMP结合结构域（mlCNBD）中。经过插入位点筛选、连接肽优化、荧光蛋白及感应模块优化，研究得到了具有高亮度、高灵敏度、合适亲和力和快响应速度等特征的高性能基因编码cAMP绿色荧光探针（G-Flamp1）。晶体结构显示G-Flamp1探针的连接肽具有独一无二的结构：其中一个连接肽是一个非常刚性的 β-strand 结构，这在其他晶体结构已知的环化重排荧光蛋白探针中是不存在的，为开发其他高性能探针提供了新思路和新方法。　　在体外实验中，结合/未结合cAMP的G-Flamp1有不同发色团环境。G-Flamp1在450 nm（单光子）或者900-920 nm（双光子）激发下，动态范围达最大，即ΔF/F0约为13。G-Flamp1与cAMP亲和力适中，其解离常数Kd值为2.17 μM。G-Flamp1可在亚秒时间分辨率上检测cAMP动态变化。在培养细胞中，该探针均匀分布在细胞质和细胞核中，本底荧光亮度介于同类探针cAMPr和Flamindo2之间。G-Flamp1探针在活细胞中的动态范围达到了12倍，是目前少数几个动态范围在10倍以上的荧光蛋白探针之一。同时，该探针具有良好的特异性和可逆性（图1）。　　研究人员将G-Flamp1探针应用在果蝇这一模式生物中。果蝇脑部蘑菇体（mushroom body）的Kenyon细胞中cAMP信号通路在气味相关的记忆中发挥关键作用。研究首先获取了Kenyon细胞中表达G-Flamp1探针的转基因果蝇，而后利用双光子成像发现，果蝇受到气味或电击刺激时，蘑菇体不同子区域呈现不一样的cAMP信号时空变化（图2），暗示不同子区域可能在联想性学习中起着相对独立的作用。　　为验证G-Flamp1探针在活体动物中检测cAMP 动态变化的实用性，研究人员利用腺相关病毒在小鼠运动皮层中共表达绿色G-Flamp1探针和红色jRGECO1a钙探针。活体双光子成像揭示了跑步运动中细胞特异性的cAMP信号，并与钙信号无明显相关性（图3)。这反映了小鼠运动时大脑皮层M1神经元反应的异质性。　　研究人员在小鼠大脑深部的伏隔核（NAc）脑区中表达G-Flamp1探针，并利用光纤记录听觉巴甫洛夫条件反射任务中该脑区cAMP信号的变化。结果表明随着训练的熟练，小鼠得到奖赏时cAMP信号幅度在降低，而听到相应声频信号时cAMP信号幅度在升高（图4）；该特性与多巴胺信号类似，暗示多巴胺释放引起了cAMP信号。综上，G-Flamp1探针的高信噪比和高时间分辨率能够高灵敏检测到活体小鼠中内源性cAMP信号的动态变化。　　该研究开发了一种适用于活体检测的cAMP荧光探针，并初步揭示了果蝇和小鼠等模式生物在特定行为过程中特定神经元的cAMP信号变化的规律，为进一步阐释cAMP信号的调控和功能奠定了基础。结合高内涵药物筛选平台，该探针将尝试应用于针对GPCR受体的药物筛选，以期发现更多的具有临床价值的GPCR药物。　　研究工作得到国家重点研发计划、国家自然科学基金等项目的资助，并获得北京大学、中科院神经科学研究所、中山大学附属第五医院、美国堪萨斯州立大学、华中科技大学等的支持。

EZ7300 ATP（三磷酸腺苷）在线分析仪在发电厂对优化杀菌剂加药方案的应用哈希公司哈希EZ7300 ATP（三磷酸腺苷）在线分析仪是一个全自动化的微生物检测系统，符合国际认可的ASTM D4012-81标准方法。传统的用于评估饮用水和工业用水中的细菌安全的方法由于采样频率、菌种筛选和操作不当、污染等限制，通常需要较长的反应时间。等到分析结果出来了，水已经被使用了。哈希为现有的检测方法提供了一个替代方案。哈希EZ7300 ATP（三磷酸腺苷）在线分析仪使用生物荧光法来测量ATP的含量，从而获得快速且准确的结果。该在线分析仪可以自动进行采样、分析和数据处理，可在0-250 ng/mL ATP (或者 0-500 pM ATP)的范围内快速对水中微生物负荷进行反馈。影响电厂冷却塔杀菌剂投加方案的主要因素有两个。首先，是排放许可证的要求，会对投加药剂的速度或时间有要求，第二，需要根据水中的微生物负荷来制定投加药剂的方案，且该方案会根据水的来源和是否需要循环利用而不同。印第安纳州一个发电厂的操作员需要实时信息来优化杀菌剂加药方案。操作员需要这些数据来确定否间歇加药或连续加药（氯胺浓度较低）哪种加药方式更有效且更具成本效益。减少冷却水回路和冷却塔中的总微生物负荷，减少生物膜的形成以及大型冷却塔军团杆菌爆发的相关风险也是必要的。发电厂对哈希EZ7300 ATP（三磷酸腺苷）在线分析仪进行为期2个月的试验，清楚地证明了连续监测的优势，间歇使用杀菌剂的数据显示与不使用杀菌剂相比，间歇使用杀菌剂对ATP水平和微生物负荷有显著影响。在试验之后，工厂订购了一台仪表并对两路水流进行连续监测，从而优化杀菌剂的剂量并降低潜在风险。其姊妹电厂也订购了一台EZ7300用于监测供水系统的微生物负荷。END

近日，中国科学院深圳先进技术研究院生物医学与健康工程研究所生物医学光学与分子影像研究中心研究员储军课题组在《自然-通讯》（Nature Communications）上，发表了题为A high-performance genetically encoded fluorescent indicator for in vivo cAMP imaging的研究论文，报道了高性能基因编码的环磷酸腺苷（cAMP）荧光探针及其应用。cAMP是细胞内关键第二信使，可整合来自多种G蛋白偶联受体（GPCR）的信号，在学习与记忆、药物成瘾、运动控制、免疫、肿瘤、代谢等过程中发挥重要作用。活细胞和活体水平的cAMP分子浓度变化的高时空分辨率荧光成像是解析cAMP信号通路及其生物学功能的重要基础。因此，开发高灵敏的cAMP荧光探针成为研究复杂生物过程的关键。与非基因编码探针（染料和材料类）相比，基因编码探针具有低毒性、低背景、可遗传、可定位特定细胞亚结构或特定细胞等优点，在生命科学基础研究中具有优势。然而，现有的50多个基因编码的cAMP荧光探针或灵敏度低（荧光变化最大只有1.5倍），或荧光亮度较暗，较难监测活体中微弱的内源性cAMP变化，限制了生理和病理状态下cAMP分子调控机理和功能的研究。为了开发适用于活体检测的高灵敏度探针，研究人员将环化重排绿色荧光蛋白（cpGFP）插入细菌MlotiK1通道的cAMP结合结构域（mlCNBD）中。经过插入位点筛选、连接肽优化、荧光蛋白及感应模块优化，研究得到了具有高亮度、高灵敏度、合适亲和力和快响应速度等特征的高性能基因编码cAMP绿色荧光探针（G-Flamp1）。晶体结构显示G-Flamp1探针的连接肽具有独一无二的结构：其中一个连接肽是一个非常刚性的 β-strand 结构，这在其他晶体结构已知的环化重排荧光蛋白探针中是不存在的，为开发其他高性能探针提供了新思路和新方法。在体外实验中，结合/未结合cAMP的G-Flamp1有不同发色团环境。G-Flamp1在450 nm（单光子）或者900-920 nm（双光子）激发下，动态范围达最大，即ΔF/F0约为13。G-Flamp1与cAMP亲和力适中，其解离常数Kd值为2.17 μM。G-Flamp1可在亚秒时间分辨率上检测cAMP动态变化。在培养细胞中，该探针均匀分布在细胞质和细胞核中，本底荧光亮度介于同类探针cAMPr和Flamindo2之间。G-Flamp1探针在活细胞中的动态范围达到了12倍，是目前少数几个动态范围在10倍以上的荧光蛋白探针之一。同时，该探针具有良好的特异性和可逆性（图1）。研究人员将G-Flamp1探针应用在果蝇这一模式生物中。果蝇脑部蘑菇体（mushroom body）的Kenyon细胞中cAMP信号通路在气味相关的记忆中发挥关键作用。研究首先获取了Kenyon细胞中表达G-Flamp1探针的转基因果蝇，而后利用双光子成像发现，果蝇受到气味或电击刺激时，蘑菇体不同子区域呈现不一样的cAMP信号时空变化（图2），暗示不同子区域可能在联想性学习中起着相对独立的作用。为验证G-Flamp1探针在活体动物中检测cAMP 动态变化的实用性，研究人员利用腺相关病毒在小鼠运动皮层中共表达绿色G-Flamp1探针和红色jRGECO1a钙探针。活体双光子成像揭示了跑步运动中细胞特异性的cAMP信号，并与钙信号无明显相关性（图3)。这反映了小鼠运动时大脑皮层M1神经元反应的异质性。研究人员在小鼠大脑深部的伏隔核（NAc）脑区中表达G-Flamp1探针，并利用光纤记录听觉巴甫洛夫条件反射任务中该脑区cAMP信号的变化。结果表明随着训练的熟练，小鼠得到奖赏时cAMP信号幅度在降低，而听到相应声频信号时cAMP信号幅度在升高（图4）；该特性与多巴胺信号类似，暗示多巴胺释放引起了cAMP信号。综上，G-Flamp1探针的高信噪比和高时间分辨率能够高灵敏检测到活体小鼠中内源性cAMP信号的动态变化。图1.G-Flamp1探针在体外和培养细胞内的表征图2.不同刺激下果蝇Kenyon细胞中cAMP信号的变化图3.运动过程中小鼠皮质神经元内cAMP信号的变化图4.巴甫洛夫条件反射任务中小鼠NAc脑区cAMP信号的变化该研究开发了一种适用于活体检测的cAMP荧光探针，并初步揭示了果蝇和小鼠等模式生物在特定行为过程中特定神经元的cAMP信号变化的规律，为进一步阐释cAMP信号的调控和功能奠定了基础。结合高内涵药物筛选平台，该探针将尝试应用于针对GPCR受体的药物筛选，以期发现更多的具有临床价值的GPCR药物。 研究工作得到国家重点研发计划、国家自然科学基金等项目的资助，并获得北京大学、中科院神经科学研究所、中山大学附属第五医院、美国堪萨斯州立大学、华中科技大学等的支持。

各有关单位：根据《上海净水技术学会标准管理办法》，我学会对《水中微生物含量的测定 三磷酸腺苷（ATP）生物发光法》项目开展了团体标准立项审查，拟同意该团体标准项目立项，并于2023年3月30日至4月7日进行公示。截至目前，公示已毕，未受理疑义反馈，故《水中微生物含量的测定 三磷酸腺苷（ATP）生物发光法》正式立项，请项目编制组根据立项审查相关意见启动团体标准编制工作。联系人：阮辰旼手机：13585990831邮箱：rcm@jsjs.net.cn上海市净水技术学会2023年4月10日

各有关单位：根据《上海净水技术学会标准管理办法》，我学会对《水中微生物含量的测定 三磷酸腺苷（ATP）生物发光法》项目开展了团体标准立项审查，拟同意该团体标准项目立项，现对该项目予以公示。公示期为2020年3月30日至4月7日。在公示期内，对公示项目有异议的单位或个人，可将意见反馈至我学会秘书处。提出异议的单位或个人需签署真实姓名、所在单位、联系方式和依据，凡匿名提议、超出期限提议的不予受理。联系人：阮辰旼手机：13585990831邮箱：rcm@jsjs.net.cn上海市净水技术学会2023年3月30日

各有关单位和专家：团体标准《水中微生物含量的测定 三磷酸腺苷（ATP）生物发光法》已完成征求意见稿，现予征求意见。请将意见和建议于 2024年2月7日前反馈至学会秘书处。意见征询期：2024年1月31日~2月7日联系单位：上海市净水技术学会联系地址：上海市杨树浦路855号1楼 邮编：200082联系人： 阮辰旼 13585990831(同微信)邮箱：50706127@qq.com 附件：1、团体标准征求意见稿2、团体标准编制说明3、团体标准征求意见反馈表团体标准征求意见反馈表.docx征求意见稿-水中微生物三磷酸腺苷（ATP）的测定 生物发光法-红头文带附件完整20240131.pdf

7月2日，国家药品监督管理局、国家卫生健康委发布公告，正式颁布2020年版《中华人民共和国药典》。新版《中国药典》将于今年12月30日起正式实施。2020年版《中国药典》共收载品种5911种，其中，新增319种，修订3177种，不再收载10种，品种调整合并4种。 一、腺苷简介 腺苷作为天然核苷酸，是机体代谢的中间产物，也是体内重要活性成分之一。腺苷做成的注射液1989年美国首次上市。腺苷（Adenosine， AD）即腺嘌呤核苷，是机体RNA的代谢产物，属于生物小分子化合物，它是一种内源性核苷，能参与血管神经舒张活动，具有抗心律失常的功效。在中枢神经系统中，它对神经传递的调节及对抵抗缺血性与疾病性神经伤害等方面具有重要作用。

近日，同济大学医学院李永勇教授课题组证明了免疫抑制代谢物腺苷的增加在光热疗法（PTT）诱导的免疫原性细胞死亡（ICD）过程中起到负反馈调节作用，会严重抑制抗肿瘤免疫治疗的效果。在此基础上，该团队开发了一种具有强大抗肿瘤免疫效果的纳米系统，能够抑制原发肿瘤和异位肿瘤的生长，并减少其转移。相关研究成果已发表在国际知名期刊《Advanced Science》（IF: 16.806）。△ 图1国际知名期刊《Advanced Science》（IF: 16.806）肿瘤免疫治疗中，利用针对抗细胞毒性T淋巴细胞相关蛋白4（CTLA-4）和程序化细胞死亡蛋白1（PD-1）的免疫检查点抑制剂（ICB）治疗癌症，已在多种类型的肿瘤治疗中表现出显著疗效。但是，它们在实体瘤中效果有限。肿瘤微环境(TME)是肿瘤周围的细胞环境。研究发现，在TME中存在抑制免疫细胞的物质，其会导致肿瘤细胞逃脱免疫细胞的杀伤，影响ICB的治疗癌症效果。随着越来越多的难治性实体瘤患者出现，有必要对TME内的分子抑制机制有更深入的了解，开发更加有效的治疗手段。腺苷是TME中产生肿瘤免疫抑制的重要物质之一。由ATP分解，在TME中的含量是正常组织中的17倍，通过与免疫细胞和癌细胞上的腺苷2A受体(A2AR)结合，抑制免疫细胞的功能和免疫活性，使得肿瘤细胞逃脱免疫细胞的杀伤。已发现阻断腺苷-A2AR通路可增加TME中的NK细胞成熟，改善DC交叉呈递功能，并减少Tregs和MDSCs的肿瘤聚集。ICD是一种细胞死亡模式，通过促进抗原呈递细胞（APC）激活和触发抗原特异性CD8+T细胞反应，来增强抗肿瘤免疫反应。目前已经开发了多种组合策略，如PTT诱导的ICD、光动力疗法（PDT）诱导的ICD和化疗诱导的ICD。之前的研究表明，ICD效应不足以产生强大的抗肿瘤免疫。这意味着负反馈机制存在，就像在抗肿瘤免疫治疗中一样。考虑到ATP的显著升高是ICD的一个基本特征，可以假设腺苷-A2AR通路在ICD中起着关键的免疫抑制调节作用。基于上述背景，研究人员开展的实验发现PTT治疗导致肿瘤组织中腺苷的显著上调，这表明腺苷-A2AR途径起着平衡作用。在此基础上，研究人员开发了一种负载A2AR抑制剂SCH58261的聚多巴胺（PDA）纳米颗粒（NPs）载体，以实现肿瘤特异性递送和PTT增强的ICD免疫治疗。同时，为了增加A2AR拮抗剂的肿瘤积累，研究人员设计了一种酸响应的可拆卸PEG壳（PPDA）。当到达酸性肿瘤环境时，PEG壳被释放出来，呈现出负载抑制剂的PDA，其模仿贻贝的粘附性并将其粘连到肿瘤组织上，实现在肿瘤的滞留和聚集。代谢检查点A2AR的阻断降低了肿瘤浸润性免疫细胞中腺苷的代谢应激，并增强了ICD介导的有效抗肿瘤免疫反应(方案1)。该策略通过平衡腺苷的负反馈，为改善ICD免疫治疗提供了新的见解。△ 图2方案一：一种通过使用TME响应性PPDAIn（载有抑制剂SCH58261的PPDA）NPs阻断代谢检查点A2AR来增强ICD免疫治疗功效的策略。M1，M1型巨噬细胞。iDC，未成熟的树突状细胞。文章中，评估标记FITC的纳米材料在活体的分布代谢和肿瘤靶向情况，使用了博鹭腾多模式动物活体成像系统AniView100拍摄。△ 图3材料尾静脉注射后 24 小时后，主要器官和肿瘤的离体荧光图像（H）和荧光信号的定量分析（I）。论文链接https://doi.org/10.1002/advs.202104182广州博鹭腾博鹭腾作为一家集生命科学仪器设备的研发、生产、服务于一体的国家高新技术企业，目前已开发并上市了多款具有自主知识产权的产品，形成了活体成像、分子影像、蛋白凝胶预制及印迹处理系统、发光检测四个系列，用户包括清华大学、中山大学、西北农林科技大学等上百家高校及科研单位。

据美国物理学家组织网近日报道，德国美因茨马普高分子研究所的研究人员，以构成DNA(脱氧核糖核酸)基本结构单位的寡核苷酸适配子为基础，开发出了一种可以有效检测抗生素、毒品和爆炸物等不同物质的方法。该研究发表在美国化学协会期刊上。 　　这种方法的关键是利用原子力显微镜。原子力显微镜是一种可用来研究包括绝缘体在内的固体材料表面结构的分析仪器。它通过检测待测样品表面和一个微型力敏感元件之间的极微弱的原子间相互作用力来研究物质的表面结构及性质。 　　马普高分子研究所的研究人员重点研究了构成DNA基本结构单位的寡核苷酸适配子。如果某种物质可与寡核苷酸适配子相结合，通过研究两者断裂开时的力的变化，不仅可以在物质浓度极低的条件下进行测量，同时也可以精确地研究该物质，包括这物质是如何与寡核苷酸适配子相结合，以及两者之间的结合力到底有多大等等。 　　寡核苷酸适配子是检测包括遗传物质DNA和RNA(核糖核酸)在内的各种化学物质的理想手段，就像诱饵可以捕捉到鱼一样。组成DNA的四种不同的碱基具有无限可能的序列，这样就可获得多种多样的结果。更为特殊的是，DNA的不同碱基有不同的物理结构。这样，寡核苷酸适配子可以形成特定的囊状结构来适应相应的分子。包括抗生素、可卡因、TNT以及蛋白质在内的大多数分子均可以找到相应的寡核苷酸适配子囊状结构。 　　马普高分子研究所的研究人员试图寻找一种可以分裂为两个部分的寡核苷酸适配子，并且目标分子可在囊状结构的两部分之间形成桥梁。这样的寡核苷酸适配子可以筛选出来。 　　在通用型检测器的首次试验中，研究人员将磷酸腺苷(AMP)作为目标分子，而囊状寡核苷酸适配子可以容纳两个磷酸腺苷分子。然后，他们将囊状寡核苷酸适配子的一部分附着在原子力显微镜探针的尖端，另一部分则置于载物台上。降低探针的尖端，使两部分发生接触，囊状寡核苷酸适配子内的两个碱基之间形成氢键。提高探针的尖端，结合在一起的囊状寡核苷酸适配子的两部分能像弹簧一样发生伸缩。此时，可以测量两者之间所产生的力。随着拉力的不断加大，两者最终会发生断裂。 　　随后，研究人员又进行了第二个实验。在囊状寡核苷酸适配子的两部分发生断裂之前，加入二磷酸腺苷分子溶液。这样两个磷酸腺苷被置于空的囊状寡核苷酸适配子中，囊状寡核苷酸适配子的两部分再次形成氢键。由于磷酸腺苷分子增强了两部分的结合力，因此要想使两部分发生断裂，必须使用更大的力，这样就可通过力的差异测出磷酸腺苷分子。 　　为了确定断裂力的大小，研究人员反复测量了1000次，确定AMP寡核苷酸适配子平均约为39皮牛(piconewtons)，比没有AMP分子时约高12皮牛。作为对照，他们使用不同的囊状适配子，并确定了不同适配子分裂成两部分所需要的力的大小。 　　研究人员表示，新方法不仅适用于检测特定的分子，也可研究单个分子。比如可以确定当适配子不发生断裂时力的大小，进而发现分子适配子氢键的变化 也可以改变目标分子的形成方式，使之形成两个或三个氢键桥，这对于理解目标分子及核酸适配子十分重要。适配子的结合性质具有广泛的应用潜力，比如DNA片段现已广泛应用于环境分析和医疗诊断，作为分子工具和基本结构其应用范围还具有广阔的发展前景。

5月13日，美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室的科学家 建造了可由三磷酸腺苷(ATP)驱动和控制的生物纳米电子混合晶体管 。他们称，新型晶体管是首个整合的生物电子系统，其将为义肢等电子修复设备与人体的融合提供重要途径。相关研究发布在近期出版的《纳米快报》(Nano Letters)上。 　　三磷酸腺苷可作为细胞内能量传递的“分子通货”，储存和传递化学能，为人体新陈代谢提供所需能量；其在核酸合成中亦具有重要作用。 　　该实验室的研究人员亚历山大诺伊表示，离子泵蛋白是新型晶体管装置中最核心的部分。此次开发的晶体管由处于两个电极之间的碳纳米管组成，起半导体的作用。纳米管的末端附有绝缘聚合物涂层，而整个系统则包裹于双层油脂膜之中，与活体细胞膜的原理相似。当科学家将电压加在电极之上时，含有三磷酸腺苷、钾离子和钠离子的溶液便会倾泻而出，覆盖在晶体管装置表面，并引发电极之间电流的流动。使用的三磷酸腺苷越多，产生的电流也越强烈。 　　科学家解释说，之所以会产生如此效果，是由于双层油脂膜内的蛋白质在接触三磷酸腺苷时会表现得如同“离子泵”一般。在每个周期中，蛋白质会往一个方向抽送3个钠离子，并向相反方向抽送2个钾离子，致使1个电荷在“离子泵”的作用下越过双层油脂膜抵达纳米管之中。随着离子的不断累积，其将在纳米管中部的周围产生电场，从而提升纳米晶体管的传导性。 　　耶路撒冷希伯来大学的伊特玛维尔纳表示，这一生物电子系统通过离子运动将纳米层级的机械能转化为了电能，从而为晶体管的运行提供了支持。在这种情况下，晶体管可被用于制造由生物信号驱动和控制的电子设备。例如，这一进展能使电子仪器不需电池或其他外界电力供给便可永存于体内，而义肢等人体修复器械也有望直接与人体 神经系统 “连线”。诺伊希望，这种技术将来能被用于建设无缝生物电子界面之中，以实现生物体和机器的更好沟通。

二甲双胍作为一种天然化合物的衍生物自1957 年上市后，历经 60 多年的发展，至今仍作为一 线药物在临床被广泛使用，而且近年来发现二甲双胍有越来越多的益处，有“神药”之称。然而业内人士谈到其具体的作用靶点时总是争论不休，以至于学术圈都觉得“神药”之所以神就是因为没有明确靶点，久而久之没有明确靶点成了“广泛共识”。今日，来自厦门大学的林圣彩教授团队经历7年的科研攻关，用“钓鱼”的方法破解了破解二甲双胍直接作用靶点之谜，围绕二甲双胍发表的论文已经有近3万篇，林圣彩团队的这项工作称得上是里程碑式的工作，相关研究以Low-dose metformin targets the lysosome–AMPK pathway through PEN2为题发表在Nature杂志上，鉴于该工作的重要意义，来自复旦大学附属中山医院李小英教授和原新加坡分子细胞生物学研究所所长 CHRIS Y H TAN对这项工作进行了精彩点评，以飨读者！如果要我们列举几种自己所熟悉的药物，那么二甲双胍一定能占据一席之地。它不仅仅是治疗二型糖尿病的一线药物：便宜、降糖效果好且副作用小，更因为近年来不断发现的各种神奇功效：降低糖尿病人的体重、缓解脂肪肝，甚至于有潜在的抵抗由于糖尿病所引起的多种癌症的效果等，而被称为“明星”药物。特别地，对于健康人群，二甲双胍也很可能有抵抗衰老、延长寿命的作用。因此，它经常和卡路里限制一起，被列为人类未来通向健康长寿之路的重要手段之一。在国外，有数个大规模的探索二甲双胍对人类寿命影响的长期临床实验已经展开，目的就是要找到这一“健康密码”的最终证据，造福于我们的子孙后代。然而，尽管二甲双胍有着如此耀眼的作用，它的分子靶点却一直没有弄清，这极大地限制了我们对二甲双胍的理解和应用——我们不知道二甲双胍的这些神奇效果是从何而来，由哪些分子所介导，当然也就没办法“举一反三”，去借助这些原理，设计相应策略来更好地行使这些功能。换句话说，我们还没有真正理解二甲双胍这一健康密码的本质。更何况，二甲双胍的作用是有局限性的，例如它只能作用于肝脏、肠道等少数几个组织，对于脂肪组织则无可奈何。因此，如果我们想使用二甲双胍，在减少脂肪的同时保留健硕的肌肉，而不是（因为吃得少）一起减少，那就是要尤其慎重的。如果能设计出专一性靶向脂肪组织里的二甲双胍靶点的药物，突破这一瓶颈，一定能为眼下日益严重的营养过剩等各种代谢性疾病的治疗带来福祉。厦门大学林圣彩院士团队正是在二甲双胍的分子靶点研究方面取得了突破。他们团队长期致力于代谢稳态和代谢疾病发生机制的研究，而从2014年起，他们就对二甲双胍产生了兴趣。那时人们已经发现，二甲双胍能够通过激活一个名为AMPK的蛋白行使上述的诸多功效，然而对于它如何激活AMPK，靶点又是什么，则完全没有弄明白：和二甲双胍相比，其它合成的AMPK激活剂并不具有二甲双胍的所有功效，而二甲双胍（超过临床剂量的除外）对于AMPK在体内的天然激活剂——AMP的水平提升也没有任何作用。种种迹象表明，二甲双胍对AMPK的激活可能是“另辟蹊径”的。经过探索，他们团队在2016年于Cell Metabolism上报道了二甲双胍可能通过他们先前发现的，机体感应饥饿和葡萄糖水平下降时所用的一条名为“溶酶体途径”的通路，激活AMPK的初步结论，为二甲双胍的功效行使指明了一个粗略的方向（关于这条中国人自己发现的新通路，详见林圣彩团队参与撰写的重要综述：『珍藏版』“Must-Read”综述丨阴阳相济的中庸之道——AMPK和mTORC1营养感知与细胞生长调节）。在上述基础上，他们又经过了五年多的探索，最终找到了二甲双胍的分子靶点——PEN2（γ-secretase的亚基），并搞清了它导向溶酶体途径，激活AMPK的具体方式，相关工作以Low-dose metformin targets the lysosome–AMPK pathway through PEN2为题于2022年2月24日发表在Nature杂志上。在这一工作中，林圣彩团队首先通过和厦门大学邓贤明团队合作，后者通过一系列摸索，突破了多个化学合成上的难题，合成了二甲双胍的化学探针。简单地说，这个探针的工作原理就像我们钓鱼一样，前端的“鱼钩”是二甲双胍这个分子，后端的“钓竿”则是一个名为生物素的标签：当前端的二甲双胍分子碰到了它所结合的蛋白，也就是靶点以后，我们就可以通过后端的标签，把二甲双胍连同它的靶点一起“钓”上来，再通过质谱等手段分析，就能知道二甲双胍结合的这个靶点是什么。通过这种方法，他们从细胞中“钓”出了2000多种可能和二甲双胍结合的蛋白。由于二甲双胍可以独立地通过溶酶体途径激活AMPK，他们于是从中筛选出了317种存在于溶酶体上的蛋白进行进一步验证。鉴于这些蛋白又很可能有不少是被“拔出萝卜带出泥”的，他们于是逐一验证了二甲双胍和这些蛋白的相互作用，又从中筛选到了113种，真正直接结合了二甲双胍的蛋白。之后，他们又逐一在细胞中敲低这些蛋白，最终找到了一个名为PEN2的蛋白，能够介导二甲双胍对AMPK的激活。后续的实验进一步表明，PEN2就是二甲双胍启动溶酶体途径激活AMPK的前提，而敲除了PEN2，二甲双胍不但不能激活AMPK，它对于降低脂肪肝、缓解高血糖、延长寿命等诸多效果就都不存在了。这些结果充分说明，二甲双胍确实通过PEN2激活AMPK，并起到各种功效，也就是说，PEN2就是二甲双胍的靶点。林圣彩团队的这一发现无疑加深了我们对二甲双胍这一“健康密码”的理解，不但首次从分子角度勾画出了二甲双胍行使功能的路线图，还为二甲双胍替代药品的筛选提供了潜在的靶点，从而在治疗糖尿病和其他代谢性疾病方面产生更好的疗效。有意思的是，尽管具体的分子靶点有些许不同，但二甲双胍和饥饿（葡萄糖水平下降）走的是同一条路线，即上述的溶酶体途径，可见大自然的大道至简。联想到卡路里限制可以看做是一种大尺度下的饥饿，而它和二甲双胍的功效又大有相似之处，这又让我们不得不喟叹长寿之路的万化归一，而我们祖先所推崇的辟谷养生是多么有前瞻性！当然，这一切的机制的解析的背后，离不开林圣彩团队长期以来的辛勤工作。据林圣彩老师透露，实际上在目前，解析类似于二甲双胍这样的小分子和蛋白质的相互作用，仍是一个很前沿，或者说是很不成熟的领域。以他们此次发现二甲双胍的靶点的经历来看，事实上二甲双胍在水溶液中就像溶于其中的无数盐离子一样，而它所能结合的同样是水溶性的蛋白分子，就如同水中的各种盐离子一样，也是数不胜数。即使对于PEN2这个靶点本身，他们都发现了多个能结合二甲双胍的位点，这可能也是为什么他们课题组最后从2000多个潜在靶点中只找到了一个真正的靶点的原因。对于这种极高的“假阳性”，目前并没有任何手段加以避免，只能说是小分子和蛋白质结合的本质就是如此。因此，唯一的方法只能是不厌其烦地逐一筛选，而这需要的是热爱和执着，以及对小分子“见微知著”的坚定信念。据悉，本文的第一作者马腾是厦门大学2014级博士，从博士入学时起就参与了这一系列工作，为该靶点的最终鉴定付出了长达七年的辛勤努力。而本文的另外两位共同第一作者田潇和张保锭，也都长期高强度地投入在本课题的研究工作上，和本文其他作者一起，为该靶点的鉴定做出了重大贡献。特别值得一提的是，本文的共同通讯作者之一、林圣彩教授培养的得意弟子张宸崧博士（如今也是厦门大学生命科学学院教授）长期围绕AMPK做出的一系列创新性工作，包括2017年作为第一作者发表在Nature上颠覆性工作（颠覆性发现：林圣彩组Nature破解葡萄糖感受的新机制）。我们在此期待着林圣彩团队未来能有更多的成果，也许在那时，我们“游于空虚之境，顺乎自然之理”的长寿之路，就将不再遥远。近年来，林圣彩教授以细胞代谢稳态调控为研究核心，针对细胞对营养物质与能量的感知机制以及代谢紊乱相关疾病的发生发展的分子机制进行研究，取得了一系列原创性成果，特别是发现和鉴定了细胞感应葡萄糖缺乏的溶酶体途径和所在的“葡萄糖感受器”，及其激活AMPK的方式，并打破了传统的“AMPK的激活仅依赖于AMP浓度的变化”的认知（Cell Metabolism, 2013, 2014 Nature, 2017 Cell Research, 2019)。基于本团队发现的溶酶体AMPK通路，他们揭示了二甲双胍激活AMPK是通过该通路(Cell Metabolism, 2016)，以及AMPK依赖于不同应激的状态的时空调控（Cell Research, 2019），揭示了钙离子通道TRPV介导了缩醛酶感知葡萄糖到AMPK激活的过程，让葡萄糖感知的通路全线贯通（Cell Metabolism, 2019），围绕AMPK分别与Grahame Hardie和Michael Hall发表两篇重要综述（Cell Metabolism，2018，2020）。专家点评李小英 教授 (复旦大学附属中山医院内分泌代谢科主任)揭开二甲双胍的神秘面纱 随着生活方式和饮食结构的改变，糖尿病呈现全球流行趋势。2015 年全球糖尿病患者达到 4.15 亿，预计 2040 年糖尿病患者将会上升至 6.42 亿。在糖尿病治疗药物的广阔天空中，二甲双胍无疑是一颗耀眼的明星。过去65年，二甲双胍一直作为糖尿病患者治疗的主要手段，长期占据糖尿病治疗一线药物的地位。它引导我们不断深入探索，以期真正揭开这一经典降糖药物的作用靶点和分子机制。近日，厦门大学林圣彩院士团队及其合作者发表在Nature杂志上的研究，发现了治疗剂量的二甲双胍的直接作用靶点及其分子机制，取得了历史性突破。为糖尿病的治疗，乃至抗肿瘤、抗衰老的药物研发和应用提供了崭新的思路，有望成为糖尿病药物治疗史上的一座闪亮的里程碑。二甲双胍于上世纪20年代从植物山羊豆中分离得到，50年代法国医生Jean Sterne开始研究二甲双胍的降糖作用，直到1957成功用于糖尿病患者的治疗。二甲双胍的同类药物苯乙双胍、丁双胍等均因其乳酸酸中毒发生风险和心脏病事件死亡率增高而于70年代退出市场。70年代以来，以UKPDS为代表的大型糖尿病心血管结局研究证明二甲双胍具有显著的降糖效果、良好的安全性、对肥胖的2型糖尿病患者具有心血管保护作用，长期以来一直是2型糖尿病治疗的一线用药，也是应用最为广泛的口服抗糖尿病药物。随着二甲双胍在临床上的广泛使用，人们发现二甲双胍还具有抗肿瘤、延缓衰老、缓解神经退行性疾病症状等作用。因此，解析二甲双胍的作用机制一直是科学家们的梦想。二甲双胍是一种极亲水的小分子药物，在生理情况下通常以带正电荷的质子化形式存在。其主要通过肠道上皮细胞肠腔侧的血浆单胺转运体（PMAT）吸收，而肝脏对二甲双胍的摄取主要是通过肝细胞基底侧的有机阳离子转运体1（OCT1）。二甲双胍的生物利用度约为50%-60%，1-2g/天（或20 mg/kg）二甲双胍摄入达到血药浓度约为10 µM -40 µM。既往在研究二甲双胍作用机制的不同报道中使用的二甲双胍浓度差异很大，常常远高于二甲双胍治疗剂量的血药浓度，并且二甲双胍的作用还受到给药途径的影响。这些问题都导致二甲双胍的作用机制研究产生不一致的结论。本世纪初，El-Mir和Owen分别发现二甲双胍可以特异性的作用于线粒体呼吸链复合体Ⅰ，抑制电子跨膜流动和膜电位形成，从而降低线粒体氧耗，并抑制三磷酸腺苷（ATP）的生成，使AMP/ATP比值升高。值得注意的是，Owen等人在实验中使用了极高浓度（10 mM）的二甲双胍处理，其结果可能无法反应真实的生理效应。Zhou等人提出：二甲双胍通过单磷酸腺苷激活的蛋白激酶（AMPK）依赖的机制抑制肝脏糖异生——该作用对于二甲双胍缓解糖尿病人的高血糖表型可能十分重要，这在深入探讨二甲双胍作用机制的漫漫长路上无疑是一个里程碑式的发现。随后，Shaw等人的研究进一步证实LKB1/AMPK信号通路的激活是二甲双胍抑制糖异生的重要分子机制。 此外，AMPK 介导的二甲双胍降低肝糖输出的可能机制还包括：1）二甲双胍通过AMPK信号通路上调小异二聚体伴侣（SHP），SHP进而与转录因子CREB直接作用，阻止CREB对CRTC2的招募，从而下调糖异生基因的表达；2）二甲双胍通过AMPK信号通路，上调肝脏去乙酰化酶SIRT1基因的表达，SIRT1使CRTC2去乙酰化，促进其泛素化降解，进而下调糖异生基因的表达。除了在糖尿病中发挥作用以外，AMPK还被认为在二甲双胍所介导的延长寿命、延缓衰老等功能上发挥了作用。近年来的研究也进一步发现了许多二甲双胍不依赖于AMPK行使作用的机制，例如Foretz等人发现，在小鼠肝脏特异性敲除AMPK的α催化亚基，并未对小鼠的血糖或二甲双胍的降糖作用产生影响。而肝脏LKB1特异性敲除的小鼠，虽然在基础状态下存在肝糖输出增加和血糖升高的表现，但并不影响其对二甲双胍的反应性。进一步地，Madiraju等人的研究揭示了二甲双胍在线粒体的另一个作用靶点——线粒体甘油磷酸脱氢酶（mGPD）。二甲双胍通过抑制mGPD的活性，阻断α-磷酸甘油穿梭的过程，使NADH在胞浆内聚积，增加胞浆的还原状态而降低线粒体内的还原状态，最终使以乳酸和甘油为底物的糖异生过程受到抑制。此外，Duca等人最近的研究又为我们认识二甲双胍的作用机制提供了崭新的视角。他们发现，二甲双胍发挥降糖作用的第一靶点可能在肠道。经肠道给药后的短时间内，二甲双胍迅速激活肠道AMPK及其下游信号通路，进而通过分布于肠道的迷走神经传入纤维将局部信号传递至中枢，再通过迷走神经传出纤维支配肝脏，最终抑制肝脏的葡萄糖输出。林圣彩团队发现，低剂量的二甲双胍不会引起线粒体呼吸链复合体I的抑制以及AMP/ATP比值的升高，相对地，它可与PEN2分子直接结合。结合二甲双胍的PEN2进一步与溶酶体膜ATP6AP1结合形成复合物。作为v-ATPase的亚单位，ATP6AP1与PEN2复合物则抑制v-ATPase活性，从而激活溶酶体上的AMPK（图1），这种小范围内的AMPK激活，类似于热卡限制情况下的AMPK激活，避免了整个细胞AMPK激活带来的副作用，包括心肌损伤等。林圣彩团队还分别在小鼠肝脏和肠道，以及线虫敲除PEN2，观察到二甲双胍减少肝脏脂质沉积的作用减弱，二双胍的降糖作用受到影响，以及二甲双胍延长寿命的作用消失。该研究表明，深入认识基于细胞内亚细胞器的区域化精准信号通路调控，对提高药物靶点的安全性和有效性都至关重要。图1 二甲双胍激活AMPK机制专家点评Chris YHTan (新加坡分子细胞生物学研究所前所长，)健康活到120岁将不是梦想！【译文】人类对长生不老孜孜不倦地追求始于文明之初。著名的秦始皇49岁英年早逝，太医配制的延年益寿仙丹含有水银，对长生不老的向往让秦始皇死于水银中毒。寿命延长的追求持续到了现代。1975年，国会批准NIH建立国立衰老研究院（National Institute of Ageing）。一开始科学家们对于如何开展关于衰老的研究没有一丝头绪。我在发现了干扰素和抗氧化酶SOD-1的作用机制后，从耶鲁来到NIA，这些基因也和神经疾病及长寿相关。衰老过程伴随位于染色体两侧的DNA序列--端粒的改变，端粒酶可以阻止端粒变短。寻找激活端粒酶的分子给予了科学家长生不老成药的希望。但是，端粒酶的激活分子也存在危险，可以使衰老的细胞变成永生的癌细胞。研究停滞不前。科学家发现在果蝇中增加SOD-1的基因剂量可使寿命成倍增加，这一发现掀起了另一波探索的热潮。然而SOD-1使寿命延长的机制迟迟未能阐明，基于SOD-1开发长寿药也毫无进展。现在，机缘和实力的加持，来自于厦门大学的林圣彩团队发现了长寿的秘密。二甲双胍是治疗糖尿病的一线药物，近年来又发现了抗衰老和抗癌等神奇功效。林圣彩团队发现了二甲双胍通过低葡萄糖感知通路激活AMPK调节寿命的机制，我将此命名为“林通路”。他们发表在本期Nature的文章研究成果找到了二甲双胍的作用靶点进一步证实这一理论。林通路的发现开启了我们对葡萄糖代谢新的认知认识。在过去的一个世纪，科学研究揭示了葡萄糖代谢产能的中心角色。没有葡萄糖，生命难以延续。从1921年Banting和Best因发现胰岛素而获奖开始，多个诺贝尔生理医学奖授予了葡萄糖代谢的研究。现在多数人会认为葡萄糖研究的热潮已经过去。林团队在模式生物的研究揭示了葡萄糖在寿命延长中重要调控机制，重新发掘葡萄糖代谢的中心地位。他们发现了葡萄糖感受器，在饥饿状态、低葡萄糖水平情况下，果糖（1，6）二磷酸水平降低，其醛缩酶被征召至细胞器溶酶体表面，和v-ATPase形成复合物，激活AMPK，抑制mTORC的活性，抑制细胞生物合成。林通路葡萄糖感受器的发现将AMPK调控的分解代谢和mTOR调控的合成代谢联系起来，组成了细胞阴阳两面。林团队的研究使我们从全新角度思考葡萄糖的功能：葡萄糖不仅仅是能量分子，它也是重要的信使分子。目前，林团队握有崭新的一整个系列先导分子的专利，将可能使我们保持健康活得更长。林团队开启了以前难以想象的药物研发新篇章，首次实现通过无毒药物将癌症变为可控疾病的可能。这些先导分子可预防癌症，可治疗肥胖和脂肪肝。在不远的将来，也可能在我们身上，健康活到120岁将不是梦想！

点评 | 朱锦芳（NIH）2022年5月23日，上海交通大学基础医学院生化与分子细胞生物学系童雪梅教授课题组及其合作团队，上海市免疫学研究所李斌研究员课题组和复旦大学附属华山医院/脑科学转化研究院杨辉研究员，在Nature Metabolism杂志在线发表题为 Non-oxidative pentose phosphate pathway controls regulatory T cell function by integrating metabolism and epigenetics 的研究论文，揭示非氧化磷酸戊糖途径（非氧化PPP）对调节性T（Treg）细胞代谢模式及细胞功能的调控机制。Nature Metabolism同期发表伦敦帝国理工学院Margarita Dominguez-Villar博士为该研究撰写的News & Views特评，认为该文章发现非氧化PPP在Treg细胞活化和功能调控中的中心地位（a central regulator）。表达特征转录因子Foxp3的Treg细胞是一类具有免疫抑制功能的CD4+ T细胞亚群，维持机体免疫系统稳态，防止免疫过激诱发自身免疫病。已知葡萄糖酵解、脂肪酸氧化和氨基酸分解代谢等都参与 Treg 细胞功能调控。PPP是一条不产生ATP的葡萄糖分解代谢途径，由生成NADPH的氧化PPP和产生5-磷酸核糖的非氧化PPP组成。非氧化PPP包括4个代谢酶催化的5步可逆反应，可以通过改变代谢物流向来满足细胞的功能需求。非氧化PPP是否参与免疫细胞如Treg细胞的代谢与功能调控尚不清楚。转酮醇酶TKT是非氧化PPP中催化两步可逆反应的代谢酶。童雪梅团队已发现TKT在肝脏、脂肪和肠道中调控糖脂代谢平衡的重要作用（Li M et al, Cancer Research, 2019 Tian N et al, Diabetes, 2020 Tian N et al, Cell Death & Disease, 2021）。在本研究中，研究人员通过构建Treg细胞特异性敲除TKT的小鼠模型，深入探究非氧化PPP是否和如何调控Treg细胞代谢及功能。他们研究发现，Treg细胞特异性敲除TKT的小鼠出生3周后发生严重自身免疫性疾病，并且在断奶之后相继死亡，其表型与缺失Foxp3基因的小鼠相似。进一步研究发现，敲除TKT在不影响Treg数目和转录因子Foxp3 水平的情况下，阻断Treg细胞的免疫抑制功能。为了排除炎症反应的影响，研究者根据Foxp3基因位于X染色体和雌鼠X染色体选择性失活的特点，构建了在同一只鼠中既有TKT缺失又有TKT正常表达的Treg细胞嵌合小鼠模型。该小鼠Treg细胞的转录组和表观遗传组分析表明，TKT缺失导致Treg细胞中87.9%的差异表达基因被下调，染色质可及性降低。这些被下调的基因几乎全部为效应性Treg特征性基因，表明非氧化PPP对调控Treg细胞免疫抑制功能是必需的。研究者进一步发现，TKT缺失导致Treg 细胞NADPH 减少和氧化应激增加，葡萄糖进入线粒体氧化减少，脂肪酸氧化增加，氨基酸分解代谢显著增强，分解代谢重构使线粒体功能受损。同时，被氧化应激和线粒体损伤诱发的还原性TCA循环使α-酮戊二酸/琥珀酸及α-酮戊二酸/富马酸比率降低，DNA甲基化增加，抑制Treg细胞特征性功能基因表达，导致其免疫抑制性功能丧失。文章也发现非氧化PPP中的另外一个代谢酶——转醛醇酶（TAL），对维持效应性Treg特征性功能基因表达也不可或缺。此外，在自身免疫性病人外周血 Treg细胞中，TKT水平显著降低。综上所述，此研究首次揭示非氧化PPP对于调控Treg细胞中糖、脂和蛋白质分解代谢稳态、维持代谢物依赖的表观遗传修饰和功能基因表达有关键作用，即非氧化PPP可以通过整合三大营养物质代谢和表观遗传修饰控制Treg细胞功能。这项研究将为通过调控Treg功能防治自身免疫性疾病和其它免疫相关疾病提供新策略新手段。非氧化 PPP 通过整合代谢组和表观遗传组调控Treg细胞功能上海交通大学医学院博士生刘琪、阿拉巴马大学伯明翰分校博士生朱方明和上海市免疫学研究所博士生刘鑫男是该研究论文的共同第一作者。此项研究得到复旦大学生物医学研究院叶丹研究员、海军军医大学附属长征医院风湿免疫科徐沪济主任、上海交通大学附属仁济医院沈南主任、上海交通大学基础医学院徐天乐教授、清华大学药学院胡泽平研究员、阿拉巴马大学伯明翰分校胡晖教授等合作实验室的大力协助。通讯作者为童雪梅教授、李斌研究员和杨辉研究员。专家点评朱锦芳Jeff Zhu (Chief, Molecular and Cellular Immunoregulation Section, NIH)调节性T细胞（Tregs）在维持免疫耐受和免疫稳态中发挥关键作用，并且参与调节感染和癌症中的各种免疫反应。一方面，Treg功能的丧失通常与自身免疫和过度炎症有关；另一方面，肿瘤微环境中激活的Treg往往会抑制肿瘤免疫。因此，了解Treg的产生、激活及其获得抑制性功能的机制不仅将拓展基础免疫学认知，而且将为各种免疫相关疾病提供新颖有效的临床疗法。不同的代谢途径在控制Treg和效应性辅助型CD4+ T（Th）细胞的发育和分化中作用不同。经典观点认为，Tregs更倾向于脂肪酸氧化，而效应Th细胞主要利用葡萄糖作为能量来源。在本项工作中，童雪梅团队及其合作实验室共同发现，非氧化磷酸戊糖途径（非氧化PPP）在控制Treg细胞激活和抑制功能中起着关键作用。非氧化PPP是葡萄糖分解代谢的一个分支，它在Treg和效应性Th细胞中的功能尚不清楚。令人惊奇的是，在Treg中敲除非氧化性PPP中的重要酶—转酮醇酶（TKT），小鼠会产生致死性自身免疫病。Treg细胞特异性 TKT 缺失导致其失去免疫抑制功能，却不影响其发育和Foxp3蛋白表达。机制上，童雪梅及其合作团队发现TKT缺失诱导线粒体氧化应激和还原性TCA循环，导致α-酮戊二酸（α-KG）水平降低。α-KG作为重要的表观遗传辅助因子，能调控组蛋白和DNA去甲基化酶的功能。TKT缺失时，Treg中众多基因的DNA甲基化增加，染色质可及性下降。并且，α-KG补充能够改善由Treg特异性TKT 缺失引起的自身免疫反应。此外，在临床自身免疫性疾病患者外周血Treg中，TKT水平被下调。Treg获得抑制功能需要被激活，TKT缺失诱发的自身免疫反应是由活化Treg特征性基因表达减少所导致的。由于Treg细胞群体的异质性，单细胞分析可以为TKT如何调节Treg激活和表观修饰提供一个更清晰的解释。然而，该研究发现在大约1000个激活态Treg特征基因中，只有124个受到TKT缺失的影响，却诱发了显著的小鼠自身免疫病表型，表明这个小的基因群体包含对Treg功能至关重要的效应分子，例如IL-10和TIGIT等。因此，本项研究发现令人印象非常深刻。本项工作不仅促进我们全面认识Treg细胞激活和功能的机理，而且在未来治疗人类疾病方面具有潜在重要转化价值。原文和特评链接：https://www.nature.com/articles/s42255-022-00575-z，https://www.nature.com/articles/s42255-022-00574-0

这种方法可以检测和定量合成类mRNA中大多数修饰的核苷。这不仅包括在体外转录过程中有意通过三磷酸盐引入的修饰，还包括商业化NTP原料变化引入的杂质，核苷被氧化产生的杂质等。该方法还能检测从帽结构释放的m7G或核糖甲基化修饰。使用LC-MS/MS，可以在核苷水平上分析mRNA，从而在单次运行中检测和量化数十种不同的修饰核苷。该方法可以很容易地对体外转录的NTP进行质量控制。溶液A：5mM醋酸铵缓冲液。乙酸调pH到5.3溶液B：乙腈。必须使用LC-MS级梯度条件：见下表样品制备用0.6U的核酸酶P1、0.2U的蛇毒磷酸二酯酶、0.2U的牛肠磷酸酶和10U的Benzonase核酸酶，在5mM Tris （pH8）和1mM氯化镁溶液中，37℃酶解2小时，将10μg的RNA酶切至核苷水平。另外，可以选择性地添加脱氨酶抑制剂，如喷司他汀（腺苷脱氨酶抑制剂，200ng）和四氢尿苷（胞苷脱氨酶抑制剂，500ng），以避免核苷降解。标样：腺苷或另一种主要核苷（C, U或G）色谱系统色谱柱：Synergi Fusion, 4μm, 80&angst 孔径, 250×2.0mm Phenomenex柱温：35℃流速：0.35mL/min检测器：UV 254nm仪器参数质谱仪：配备电喷雾离子源（ESI）的三重四极杆（QQQ）模式：正离子模式，dMRM（动态多反应监测）ESI参数：气体温度300℃，气体流量7L/min，雾化器压力60psi，鞘气温度400°C，鞘气流量12L/min，毛细管电压3000v，喷嘴电压0vQQQ参数：取决于必须检测的修饰核苷。建议对每台质谱仪的仪器参数（破碎器、碰撞能量、加速器电压）进行优化，以达到最佳灵敏度分析——相对定量用MS/MS法测定各修饰核苷的峰面积。修饰核苷的量用腺苷校正，以消除进样量不同带来的差异。为此，从254nm处记录的紫外色谱中获取腺苷的峰面积。通过在每个样品中加入同位素标记的标准物进行定量。A(MS mod)=修饰核苷酸的MS峰面积n(ISTD)=每个样品的内标量A(MS ISTD)=内标质谱峰的面积A(UV腺苷)=腺苷的峰面积或者，可以选择另一种主核苷（C、U或G）进行校正。例如，在酶促多聚腺苷酸化的情况下，它会导致未知或不同数量的腺苷。分析——绝对定量用MS/MS法测定各修饰核苷的峰面积。修饰核苷的量用腺苷校正，以消除进样量不同带来的差异。为此，从254nm处记录的紫外色谱中提取腺苷的峰面积。使用外部校准溶液进行绝对定量。准备浓度为0.1、0.5、1、5、10、50、100和500nM的校准溶液，用于MS/MS检测修正，每个修饰含有等量的内标。每种稀释液注入10μL，在1-5000fmol范围内进行校准。对于腺苷，准备浓度为0.1、1、10和100fmol的校准溶液。每种稀释液注入5μL，在0.5-500pmol范围内进行校准。响应因子对应于校准曲线线性拟合的斜率（峰面积对应于各自的量）。X(每个修主核苷的修饰量)=绝对定量，每个主核苷修饰量A(MS mod)=各自修饰的MS峰面积A(MS ISTD)=内标质谱峰的面积n(ISTD)=每个样品的内标量rf(MS mod/MS ISTD)=各自修饰物与内标物之比的响应因子A(UV腺苷)=腺苷的紫外峰面积RF(UV腺苷)=相应修饰的响应因子对于已定义的已知序列的mRNA：修饰核苷的数量可以归一化为RNA分子的数量。X(mod/RNA)=绝对定量，每个RNA分子的修饰量N(腺苷)=RNA序列中各自修饰的数目或者，可以选择另一种主核苷（C、U或G）进行归一化。防止在酶促聚腺苷酸化的情况下，导致未知数量的腺苷。参考文献：USP：Analytical Procedures for mRNA Vaccine Quality （Draft guidelines: 2nd Edition）

● 快讯近日，同济大学化学系-上海市化学品分析、风险评估与控制重点实验室石硕教授团队在纳米医学领域取得新的研究成果，在国际知名期刊《Journal of Nanobiotechnology》（IF=10.435，JCR2区）上发表研究性论文。图1｜国际知名期刊《Journal of Nanobiotechnology》（IF=10.435，JCR2区）化学动力学疗法(CDT)是一种利用Fenton或类Fenton催化剂将过氧化氢(H2O2)转化为有毒的羟自由基(OH)来杀伤肿瘤细胞的方法，在肿瘤治疗中具有广阔的应用前景。但是，由于肿瘤细胞内H2O2水平不足，其治疗效果受到明显限制。β-拉帕醌(Lapa)在烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(磷酸)NAD(P)H：醌氧化还原酶-1(NQO1)的催化下能够发挥补充H2O2的功能，为解决这一问题提供了新的思路。然而，高水平的活性氧会导致DNA的广泛损伤，引发聚腺苷二磷酸核糖聚合酶(PARP)的“过度激活”，导致H2O2供应中断，进而导致CDT的疗效降低。为了解决这个问题，石硕教授团队开发了一种自扩增纳米催化体系(ZIF67/Ola/Lapa)，可以共同提供PARP抑制剂奥拉帕利(Ola)和NQO1生物活性药物Lapa，用于可持续产生H2O2和增强CDT(“1+1+1 3”)。结果显示，Ola对PARP的有效抑制下，可以协同Lapa让NQO1介导的氧化还原循环促进H2O2的持续生成。反过来，高浓度的H2O2进一步与钴(Co2+)反应，通过类Fenton反应生成剧毒的OH，极大地提高了CDT的疗效。体内外结果表明，ZIF67/Ola/Lapa在NQO1过表达的MDA-MB-231肿瘤细胞中具有良好的抗肿瘤活性。最重要的是，由于NQO1在正常组织中低表达，该纳米复合材料对活体的毒性非常小。图2｜ ZIF67/Ola/Lapa纳米颗粒形成和基于Lapa和Ola(PARPi)协同作用持续产生由NQO1介导的H2O2增强CDT疗效的机制示意图文章中，验证ZIF67/Ola/Lapa纳米颗粒在MDA-MB-231荷瘤小鼠体内的分布和肿瘤靶向性活体实验成像，使用了博鹭腾AniView100多模式动物活体成像系统拍摄。尾静脉注射小鼠ICG标记的ZIF67/Ola和ZIF67/Ola/Lapa，并在注射后不同时间段使用AniView100获得小鼠体内、解剖器官和肿瘤的荧光图像。结果显示ZIF67/Ola组小鼠在注射24h后肿瘤部位的荧光信号基本消失，而ZIF67/Ola/Lapa组的荧光信号在注射1h后开始出现，6h后逐渐增强，并达到最大值，甚至在注射24h后仍在肿瘤组织中保持显著较高的荧光强度，表明ZIF67/Ola/Lapa在肿瘤组织中具有较长的滞留能力。进一步的体外荧光成像结果显示，ZIF67/Ola/Lapa主要由肝脏和肾脏代谢，在肿瘤的荧光强度是ZIF67/Ola的1.8倍，显示了良好的肿瘤聚集能力。这些结果表明，制备的ZIF67/Ola/Lapa能够优先有效地在肿瘤组织中蓄积，且血液循环时间延长。图3｜ ZIF67/Ola/Lapa纳米颗粒的体内外分布情况a、ICG-ZIF67/Ola和ICG-ZIF67/Ola/Lapa静脉给药后在小鼠体内的分布情况，红色圆圈代表肿瘤。b、肿瘤组织在不同时间点的荧光强度。c、解剖器官和肿瘤在12h的典型荧光图像。d、半定量分析解剖的主要脏器和肿瘤组织在12h的荧光强度。与光动力或声动力治疗相比，CDT可以在没有外部能量输入(光或超声)和氧气的情况下独立进行。这使得它能够克服组织穿透深度有限、肿瘤微环境缺氧和非特异性等缺点，在肿瘤治疗中具有更广阔的应用前景。针对目前主要通过提高瘤内H2O2浓度以增强CDT的疗效，可能会导致效果不佳和非特异性毒性，石硕教授团队通过在CDT试剂中原位生产补充H2O2的官能团，从而提高抗癌效果，为利用设计结合PARP抑制剂与NQO1生物活性药物的多功能CDT药物来治疗肿瘤提供了新的思路。参考文献：1、https://doi.org/10.1186/s12951-021-00998-y

今日看点mRNA疫苗在新冠疫情中得到了广泛关注，Moderna及Pfizer/BioNTech的mRNA疫苗获得FDA的紧急使用授权，掀起新一轮的mRNA疫苗研发热潮。与依靠抗原或减毒病毒刺激免疫系统产生免疫反应的传统疫苗不同，mRNA疫苗本身并不含有抗原，而是以编码抗原的mRNA为主要成分。这些编码抗原的mRNA能在细胞内被翻译为抗原蛋白，从而引发免疫反应。相比传统疫苗，mRNA疫苗成本低、研发灵活性高、生产效率高，且具有相对较高的安全性，应用前景广阔[1]。对于此类新型疫苗，需严格的质量控制以确保产品的安全性尤为重要。其质量属性包括稳定性、完整性、纯度和同质性等。如图1所示，从mRNA构造、体外翻译及转染，到体内免疫，色谱、质谱、qPCR、电泳等多种表征手段被用于质量评估[2]。其中高分辨质谱技术对于mRNA的深入表征（加帽效率、修饰、测序等）、杂质分析（siRNA、DNA、宿主残留蛋白）有着重要应用。图1：mRNA疫苗的质量控制和基于细胞的功能评估的工具（点击查看大图）01mRNA的加帽反应效率评估mRNA前体的加工包括了在其5' 端加上7-甲基鸟苷（m7G），称之为“帽”。这种加帽步骤可增加mRNA稳定性，使其避免被核糖核酸酶降解。加帽步骤会产生多种结构（如图2a），最常见的被称为“Cap0结构”（只含m7G），即鸟嘌呤环上的N-7位置甲基化；而如果下游邻位核苷酸上的核糖也被甲基化，则为“Cap1”，再下游的则为Cap2”（甲基化均发生在核糖的2' 羟基上）。在脱磷酸的过程中，也会产生单磷酸、双磷酸、三磷酸等多种相关杂质。图2a.加帽反应（点击查看大图）Oribitrap高分辨质谱由于其高分辨率、高灵敏度及高质量精度可以准确地对mRNA加帽效率进行评估。全长的mRNA直接通过LC-MS分析往往由于分子量太大而无法得到精确表征，通常会使用RNAse酶切结合磁珠分离的方法获得5’端的加帽短链，如图2b所示[3]。图2b.mRNA分离纯化步骤（点击查看大图）RNAseH酶切及磁珠纯化分离后，所得的5’端mRNA酶解片段经过Orbitrap高分辨质谱分析，结果检测到未加帽组分、加帽1组分及少量在第二个A酶切位点得到的加帽1组分，包括单磷酸、二磷酸及三磷酸修饰杂质，且得到同位素基线分离的高质量谱图（如图3a、3b所示）。图3a.5’端mRNA 酶解片段TIC及质谱图（点击查看大图）图3b.5’端mRNA 酶解片段理论及实测质量（点击查看大图）通过加入内标未加帽三磷酸mRNA，确认了质谱定量方法的可行性及准确性。对各加帽组分及未加帽组分形态进行质谱峰面积定量，从而得到5’加帽比例（图3c）。图3c.质谱非标定量法计算mRNA加帽比例（点击查看大图）MRM方法用于mRNA加帽定量分析质谱MRM方法可用于组织及细胞培养基中的mRNA加帽修饰检测，具有高通量及高灵敏等优势。组织或细胞培养基中的mRNA经过nucleaseP1酶解及磁珠纯化，可得到加帽二核苷酸,(m7)GpppN(m)[4]。对11个帽二核苷酸修饰变异体建立MRM方法（图4a），可实现每种变异体的色谱分离及质谱定量（图4b）。图4a.MRM质谱方法参数（点击查看大图）图4b.11个帽二核苷酸修饰变异体的提取离子流图（点击查看大图）其中，对于m7GpppG及GpppGm形式的同分异构体，在液相及一级质谱上均无法分辨，而m7GpppG的特征子离子m/z635.9可将其区别于GpppGm，从而建立MRM方法定量分析，且方法灵敏度高（图5）。图5：(a)连续稀释的合成帽二核苷酸的峰面积测量；(b)连续稀释的合成帽二核苷酸GpppA的峰面积；(c) m7GpppG和GpppGm子离子信息；(d)连续稀释的合成帽二核苷酸m7GpppG的峰面积；(e)补偿m7GpppG和GpppGm的共享离子.（点击查看大图）该方法可快速准确定量细胞中存在的mRNA帽结构，评估不同的加帽结构形态在不同组织或细胞中的含量变化（图6）。Orbitrap的定量能力可与三重四极杆相媲美，其PRM定量灵敏度高、准确性好，也可用于mRNA帽结构的定量分析中。图6：从小鼠肝脏、活化的CD8T细胞、心脏和大脑分离的mRNA帽二核苷酸的丰度（点击查看大图）02mRNA末端多聚腺苷酸Poly A 尾检测真核mRNA通常在其3' 末端带有一段多聚腺苷酸尾（PolyA tail），根据种类的不同，其长度可能在20到200多个碱基之间变化。PolyA tai会被多聚腺苷酸结合蛋白（poly(A)+ tail-binding protein,PABP）辨识并保护住，因此在mRNA的翻译和稳定性中也起着重要的调节作用。通常是在体外转录过程中直接从编码DNA模板或通过使用polyA聚合酶将最jia长度的polyA添加到mRNA中。PolyA的提纯方法类似5’加帽核酸片段，具体步骤可参考文献[5]。纯化后的polyA通常是含有不同长度腺苷酸的混合物，随着碱基个数的增加，HPLC液相方法的分辨率很难将不同长度的polyA完全分开，而Orbitrap高分辨质谱可以准确对其长度分布进行表征和相对定量。图7a.不同碱基长度的PolyA色谱图(b)理论100-merPloy A质谱解卷积结果（点击查看大图）相比二代测序，高分辨质谱作为互补表征技术，能够快速准确地分析RNA序列，同时对于翻译后修饰的种类、位点及含量进行深入表征。此外，也能对RNA代谢产物进行定性及定量分析。

Venusil HILIC亲水作用色谱柱 　　亲水作用色谱(Hydrophilic Interaction Chromatography，HILIC)是近年来色谱领域研究的热点，博纳艾杰尔科技推出丙基酰胺键合硅胶为基质的HILIC色谱柱, 对极性化合物，如极性代谢物，碳水化合物或肽具有极佳的分离效果。 　　丙基酰胺键合硅胶克服了传统正相色谱柱在水相条件下不稳定的缺点,其常使用流动相是和反相色谱相同的水相缓冲液( 40%)及有机溶剂,但是其梯度条件通常是初始为高比例有机相，逐步加大水相含量 极性丙基酰胺键合硅胶的HILIC色谱柱在反相条件下，可以有效的保留极性化合物，是一种崭新的极性化合物HPLC分离解决方式. 　　 　　图1. Venusil HILIC 比传统正相色谱柱更稳定 　　样 品：VB1, VB6, VC, VB2 　　老化条件：甲醇:20 mM NaH2PO4 (pH=7.0) = 40 : 60 1.0mL/min 温度：40℃ 　　分析条件：0.1%TFA:ACN = 90:10 流速: 1.0mL/min 温度：30℃ ，UV280nm 　　 　　色谱柱: Atlantis C18 4.6×250mm，5μm 　　流动相：98%的0.005M的磷酸 钠 (pH=7)：2% 甲醇 　　流 速： 1ml/min 　　柱 温： 25℃ 　　检 测： UV 210nm 　　 　　色谱柱：Venusil HILIC 4.6×250mm，5μm 　　流动相: A: 0.1%TFA水溶液， 　　B: 乙腈， 　　A:B=75:25 　　流 速: 1 mL/min 　　温 度: 25℃ 　　检 测: UV 210 nm 　　图2. Venusil HILIC与C18分离井冈霉素对比色谱图 　　图2. 结果显示，反相C18在98%的水相条件下，几乎没有保留的强极性化合物井冈霉素，在25%的乙腈条件下，使用丙基酰胺键合硅胶的Venusil HILIC得到了很好的分离。所以，Venusil HILIC色谱柱是强极性化合物分离的有力工具。 　　丙基酰胺键合硅胶的HILIC色谱柱用于低聚糖的分析，显示出比氨基柱更好的稳定性，更好的分离效果，尤其在使用ELSD检测器的时候，丙基酰胺键合硅胶比氨基键合硅胶具有更低的背景噪音，图3。 　　 　　图3. 丙基酰胺键合硅胶HILIC色谱柱与氨基键合硅胶柱分离葡萄糖对比 　　样品：葡萄糖标准品(购至Sigma) 　　检测：ELSD 　　色谱柱：4.6×250mm，5μm 　　色谱条件：乙腈/水(80:20),1mL/min，30℃ 　　图3显示，丙基酰胺键合硅胶填充的HILIC色谱柱可以将葡萄糖在水溶液中存在的两个端基异构体(即α-D-葡萄糖和β-D-葡萄糖)区分开，而用氨基柱则只能得到一个相对较宽的色谱峰，结果表明了丙基酰胺键合硅胶HILIC柱在分析糖类成分方面的独特优势。 　　腺苷类强极性抗肿瘤药物地西他滨(Decitabine)在普通的反相C18色谱柱上检测有关物质存在杂质分离度不够或检测不出的问题，使用丙基酰胺键合硅胶的Venusil HILIC色谱柱获得了极佳的分离效果，图4。 　　 　　图4. 地西他滨有关物质分析色谱图 　　Venusil HILIC(丙基酰胺键合硅胶)，4.6×150mm，5μm，乙腈：水=96∶4，1ml/min， 　　UV@244nm，室温 Venusil HILIC 丙基酰胺键合硅胶.pdf

01研究背景Eurofins Discovery是全球领先的早期药物研发服务平台，拥有超过40年的药物发现研究经验。作为业内领导者，Eurofins Discovery为研究者提供包括但不限于药物化学、合成化学、体外药理学、安全性药理学与功效、ADME-Tox（药物吸收、分布、代谢、排泄和毒性研究）以及定制蛋白质和检测服务。Eurofins Discovery支持多种药物发现，如GPCRs（G蛋白偶联受体）、激酶、离子通道、核激素受体以及其他蛋白质和酶。在药物研发领域，GPCR家族因其在细胞信号传导中的重要作用而备受关注。近日，Eurofins Discovery团队利用前沿的生物物理技术--光谱位移（Spectral Shift, SpS），在属于GPCR家族的人类腺苷A2A受体（A2AR）上发现了新拮抗剂片段，为GPCR药物设计提供了新视角。与此同时，该研究也利用了来自NanoTemper公司专利的MST（微量热泳动）、TRIC（温度依赖的荧光强度变化）和nanoDSF技术设计GPCR配体。这项研究不仅为GPCR药物开发提供了新策略，也为基于片段药物发现设计（FBDD）带来了新「组合拳」！02技术亮点基于Eurofins Discovery片段文库和Eurofins CALIXAR专利的去垢剂，利用MST-TRIC和超灵敏光谱位移技术，可以在单剂量实验中，从2342个片段库快速筛选出826个片段，作为第一轮初步Hits筛选。之后，利用MST-TRIC和光谱位移技术进行第二轮Hits确认。利用Echo® MS声滴喷射技术，实现了在384孔板中的纳升级精确分配，确保了数据的稳健性。利用nanoDSF技术作为正交检测手段，进一步确认这些片段Hits的稳定性。最后进行A2AR与参考化合物和片段苗头化合物的分子对接研究（Docking Studies）。点击此处，解锁海报全文 Eurofins Discovery | 片段药物发现新「组合拳」 原创_诺坦普科技（北京）有限公司 (instrument.com.cn)03关于NanoTemperNanoTemper的愿景是致力于创造一个任何疾病都可以被治愈的世界！NanoTemper是全球领先的科学仪器制造商，2008年成立于德国慕尼黑，历经十余载发展，在全球13个国家设立分支机构。卓越的产品和优质的服务使NanoTemper成为全球成千上万的制药公司、学术研究机构及科技公司的首选合作伙伴。Dianthus 高通量筛选平台 可直接在溶液中检测亲和力，无需固定 检测一个Kd仅需1min 标准规格384孔板，单次运行可检测32个Kd 无微流控系统，无需清洗维护 专利技术加持：TRIC（温度依赖的荧光强度变化），Spectral Shift（光谱位移）PR Panta 蛋白稳定性分析仪 高数据质量，超高分辨率，多参数精准表征 天然条件下检测，无需染料标记 检测浓度范围广，低样品消耗量 可同时支持四大技术模块：nanoDSF，DLS，SLS，背反射

FJA-2型微机控制自动滴定系统测定食品添加剂磷酸氢二钠 方建安 张振兴 （南京传滴仪器设备有限公司、徐州天嘉食用化工有限公司） 徐州天嘉食用化工有限公司携带样品与有关分析试剂前来我公司，利用FJA-2 型微机控制自动滴定系统对磷酸氢二钠含量的测定，对多个样品的测试结果表明，电位滴定法测定磷酸氢二钠含量，具有较高的灵敏度与好的测定精度，滴定图谱清晰。现将测试结果报告如下，供能考。 （一）磷酸氢二钠测定方法与结果 用天平称取样品溶液零点几克，精确到0.001g（视样品含量不同而不同）于100ml烧杯中，加c1mol/L盐酸10ml，加50 ml蒸馏水，待样品溶解后，以PH复合电极为指示电极，用NaOH［C(NaOH)＝0.9795mol/L］为滴定剂，在FJA-2微机控制自动滴定系统上进行自动滴定，叁个样品测量结果如下表。滴定曲线如图所示。 测量次数 样品号 样重（克） 滴定剂体积 终点1 (ml) 滴定剂体积 终点2(ml) 磷酸氢二钠含量 （%） NaN2 0.516 6.265 9.894 97.82 NaN2 0.526 6.047 9.750 97.92 NaN2 0.652 5.405 9.987 97.75 计算 磷酸氢二钠%=[C (V2-V1) 0.1420 100]/m 式中： C&mdash &mdash NaOH滴定剂的摩尔浓度； V&mdash &mdash 滴定剂NaOH的耗用量（ml）； m&mdash &mdash 试样重量； 0.1420&mdash &mdash 为磷酸氢二钠的毫摩尔质量。 （二）讨论 1、上述是连续3次测定结果，可以看出，几次测定结果的最大值减最小值的绝对差值都在于0.2% 以内。最后一个图谱为体积对pH滴定曲线。 2、为了保证测定的精度要注意下面几个重要环节： （1）、正确配置NaOH溶液也是控制滴定的精度的一个重要因素。要点是要用饱和NaOH溶液来配制滴定剂，不要固体称重来配制；要用新的去离子水（电导值小于5µ S）来配制滴定剂；滴定剂瓶上要装吸收二氧化碳的过滤器等。 （2）、pH复合电极要靠滴定池边，磁力搅拌要平稳，不要太剧烈，以防样液的损失。 参考文献 【1】 斯维拉。G著，高立译。自动电位滴定。北京。原子能出版社。1985 【2】 方建安，夏 权编著。电化学分析仪器。南京，东南大学出版社，1992 【3】 方建安，影响电位滴定精度的几个问题，分析仪器，（4），1993 【4】 方建安，方 晖等，一种微机控制的自动光度滴定系统，分析化学，（10）24，1233，1996

脱氧核糖核酸（DNA）是生命体的遗传物质，决定生物的特征和多样性。生命的遗传信息存储在由腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）、胞嘧啶（C）、胸腺嘧啶（T）四种碱基组成的DNA序列中。1977年前苏联科学家在感染蓝细菌的一株噬菌体中发现由2,6-二氨基嘌呤（Z）、G、C、T组成的DNA，该类特殊DNA中的Z完全取代了正常的A，且Z与T配对形成更稳定的三个氢键，极大地改变了DNA的物理化学特征。长期以来，特殊DNA的合成机制及存在的普遍性和生理意义一直是未解之谜。　　国家重点研发计划“合成生物学”重点专项“新天然与人工产物的定向挖掘和高效合成的平台技术”项目在该特殊DNA的合成机制研究上取得重大进展。天津大学研究团队联合上海科技大学、美国伊利诺伊大学等研究团队，解析了该特殊DNA的合成机制，其中包括关键酶参与的2,6-二氨基嘌呤脱氧核糖核苷酸（dZTP）的生成和脱氧腺苷三磷酸（dATP）的消除，并发现这种特殊DNA遍布全球，大量能感染细菌的噬菌体都含有这种DNA。该研究还发现该特殊DNA可以规避识别位点中含有A的限制性内切酶的切割，因此含有该种特殊DNA的噬菌体可以逃避宿主的免疫防御从而具有进化优势。　　该项重大发现对生命起源、物种进化、系统生物学的研究具有重要理论意义，在超级耐药菌感染的治疗、绿色无抗生素畜牧饲料和食品保存技术开发、新型纳米材料制备、DNA信息存贮等领域具有潜在应用价值。该研究成果近期发表在《Science》杂志上。 　　论文链接：https://science.sciencemag.org/content/372/6541/512.full　　注：此研究成果摘自《Science》杂志，文章内容不代表本网站观点和立场，仅供参考。

近日，The Lancet Rheumatology发表一项研究预测到2050年全球骨关节炎的患病率情况，研究显示，截止到2020年，全球骨关节炎患者增加到5.95亿，约占全球人口的7.6%，增幅高达132%。由此可见，开发针对骨相关疾病的精准无创诊疗技术迫在眉睫，因为它不仅可以连续监测骨代谢、生长、转移、给药和指导手术，而且可以实现骨疾病的高效治疗。然而，设计精准无创的骨疾病诊疗探针是极具挑战的工作。应 用 报 道今年9月，青岛科技大学袁勋教授团队在《Aggregate WILEY》报道了一种新型的金团簇基骨靶向诊疗探针[1]，实现了高时空分辨的体内骨靶向近红外二区（NIR-II）荧光成像和增强的类风湿性关节炎治疗。图1. Au44MBA26-P团簇的体内特异性骨靶向和高分辨率成像该探针的设计关键在于将原子级精确的NIR-II发射Au44团簇的表面进行磷酸化。一方面，Au44团簇的表面磷酸化大大增强了探针的骨靶向能力，使骨主要成分羟基磷灰石对磷酸化前后的Au44团簇探针的理论max吸附量提高了1.36倍，使该团簇探针实现了高对比度和高分辨率的体内骨靶向NIR-II荧光成像（信噪比提升1.4倍，见图1）。图2. Au44MBA26-P团簇对胶原免疫诱导大鼠类风湿性关节炎(CIA)模型的治疗作用另一方面，该团簇探针作为一种新型纳米药物，具有直接的生物效应，可显著抑制脂多糖诱导的小鼠巨噬细胞促炎因子的产生。在II型胶原诱导的大鼠类风湿性关节炎治疗中，该团簇探针表现出优异的抗炎和免疫调节作用，可将破坏的软骨恢复到接近正常状态，比临床治疗药物甲氨蝶呤效果更为显著（图2），且具有良好的肾脏清除率和优良的生物相容性。本研究提出了一种金属纳米团簇基诊疗探针的设计范例，为高分辨率骨靶向荧光成像和类风湿性关节炎治疗提供了新思路。图3.睿光NirVivo-Pro 近红外二区小动物活体荧光成像系统助力科研研究[1]: Phosphorylation of NIR-II emitting Au nanoclusters for targeted bone imaging and improved rheumatoid arthritis therapyhttps://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0142961223001382产 品 推 荐近红外二区小动物活体荧光成像系统NirVivo-Pro 活体荧光成像系统是北京睿光科技自主研发的一款专门用于近红外二区的光学成像系统。该系统可实现高质量荧光图像的采集及图像处理，实时地观察基因在活体动物体内的表达、肿瘤的发生、生长、转移及药物的治疗效果，对同一个动物进行时间、环境、发展和治疗影响跟踪，可用于生命科学、医学研究及药物开发等应用领域。产品特点

上一期，主要介绍了抗病毒药物研究的共同靶标相关内容，本文将继续从抗病毒药物研究的共性环节、 抗病毒药物研究的通用策略方面进行阐述与探讨。2 抗病毒药物研究的共性环节2.1 靶向病毒膜融合过程 在包膜病毒的复制周期中，需要病毒和细胞膜融合才能进入细胞。病毒通过受体识别以及膜融合或内吞等步骤进入靶细胞是首要环节。 在该过程中， 介导病毒与细胞受体识别的病毒表面蛋白（surface protein，SP）的 受体结合亚基、介导膜融合的病毒 SP 跨膜亚基、细胞上的受体、切割 SP 所需 的宿主细胞蛋白酶等均是常见的抗病毒靶点[30]。CoV 是 I 型包膜病毒，位于包膜表面的 S 蛋白介导病毒入侵宿主细胞过程，包括受体结合及膜融合等步骤。在膜融合的过程中，形成六螺旋束（six-helix bundle，6-HB）是一个非常保守且关键的机制。目前发现感染人的冠状病毒（HCoV） 中，其 HR1 （heptad repeat- 1）三聚体与 HR2 （heptad repeat-2）作用的表面氨基 酸大都为保守的疏水性氨基酸，因此 HR1 是 CoV S 蛋白上非常保守的药物靶点[30]。2018 年，姜世勃与刘克良团队发现靶向病毒融合蛋白的α-螺旋脂肽具有广 谱抗 MERS-CoV（EC50 = 0.11 μmol L-1 ，CC50 100 μmol L- 1 ）及甲型流感病 毒（influenza A virus，IAV）活性（H1N1 EC50 = 1.73 μmol L- 1，CC50 100 μmol L-1）[31] 。近日，复旦大学姜世勃/陆路团队与上海科技大学杨贝/Wilson 团队合作， 通过系统地筛选与结构修饰，发现了能够广谱抑制多种 HCoV 感染的多肽类融 合抑制剂 EK1 及脂肽 EK1C4，并揭示了其作用靶点与分子机制[32,33] 。该研究同时证明了 CoV 刺突蛋白的 HR1 区域是一个重要且保守的药物靶点， 为后续广谱抗 HCoVs 药物研发提供了思路。2.2 核酸复制 病毒进入靶细胞后， 病毒基因组 DNA/RNA 被释放到细胞中， 作 为模板指导病毒蛋白的合成。 RNA 病毒的基因组复制需要 RNA 依赖的 RNA 或 DNA 聚合酶（RNA-dependent RNA polymerase ，RdRp ；RNA-dependent DNA polymerase，RdDp），这类酶在人体中不存在且相对保守，成为抗病毒药物研发 的重要靶点。不同病毒聚合酶的结构和功能有许多相似之处，因此针对某一种病 毒聚合酶设计的抑制剂往往对其他病毒也有较好的抑制作用[34,35]。自从 1962 年世界第一个抗病毒药物碘苷被批准上市以来，全球已有众多抗病毒核苷类似物药物获批上市。 在病毒疫情暴发时， 核苷类药物往往成为人们的首选。 早在 2014 年西非暴发的大规模 EBOV 疫情中，部分核苷类似物药物在临床阶段均表现出一定的抗病毒活性——例如日本富山化学的新型抗流感药物法匹拉韦（favipiravir）以及瑞德西韦（remdesivir，图 3），特别是瑞德西韦目前已经完成 EBOV 的试验药物 III 期临床试验。随着研究的深入， 瑞德西韦被发现具有广谱抗病毒活性， 涵盖丝状病毒科病毒（EBOV 和马尔堡病毒等） 、沙粒病毒科病毒（拉沙病毒和胡宁病毒等）、 CoV 科病毒（SARS 、MERS 和猫科冠状病 毒等）和黄病毒科病毒（ZIKV 等） 等，因此也成为了治疗 SARS-CoV-2 的首个 小分子药物[36]。阿兹夫定（azvudine ，FNC，图 3）具有抑制 HIV 、丙型肝炎病毒（hepatitis C virus ，HCV）、肠道病毒 71 型等 RNA 病毒复制的功能，2021 年 7 月， 已在 中国上市用于治疗高病毒载量的成年 HIV- 1 感染者。此外， 阿兹夫定在新冠肺炎 临床研究中也取得显著效果[37]。瑞德西韦进入临床研究后，其抗病毒效果与预期有一定差距，原因可能是： 疾病的病程及动物模型与人体药动学差异、药物之间的相互作用和个体差异。 此 外， CoV 特有的“复制矫正”（proofreading）机制，即将掺入 RNA 产物链的核 苷药物“剔除”，进而逃逸核苷类抗病毒药物的抑制， 可能是此类抗病毒药物效 果不佳的一个重要原因[38]。近日，美国乔治亚州立大学的研究人员报道了一种抑制呼吸道合胞病毒 （respiratory syncytial virus，RSV）、相关 RNA 病毒和 SARS-CoV-2 的广谱抗病 毒核苷分子——4' -氟尿啶（4' -FlU，EIDD-2749，图3），它在细胞和分化良好的 人气道上皮中具有高选择性指数。RSV 和 SARS-CoV-2 体外 RdRp 聚合酶抑制显 示掺入后 i 或 i+3/4 位出现转录暂停。每日一次的口服治疗对 RSV 感染的小鼠或SARS-CoV-2 感染的雪貂非常有效[39]。EIDD- 1931（即NHC，图3），是一种核苷酸类似物。 NHC 上的肟形式模仿 尿苷， 与腺苷匹配， 而另一个互变异构体模仿胞苷， 与鸟苷匹配。它的原理是通 过给病毒 RNA 引入大量的突变，“瘫痪”病毒的基因组，进而导致遗传信 息大量错误使病毒无法存活[40-45]。目前仅有 NHC 及其衍生物能够躲避病毒复制 矫正机制的干扰。 在体外模型中，NHC 对 RSV、流感病毒、CHIKF、EBOV、委内瑞拉马脑炎病毒、东部马脑炎病毒、MERS-CoV、SARS-CoV 以及 SARS-CoV- 2（多数变异毒株）等具有广谱抗病毒活性，无明显细胞毒性[46-48]；但在食蟹猕 猴中口服生物利用度较差。 EIDD-2801（molnupiravir，图 3）是 NHC 的异丙 酯前体药物，旨在改善 NHC 体内药代动力学以及在人类和非人类灵长类动物的 口服生物利用度。Molnupiravir 在雪貂和非人类灵长类动物中具有较好的口服 生物利用度。对感染流感病毒的雪貂进行 molnupiravir 口服治疗，可将大流行 流感和季节性甲型流感的病毒载量降低数个数量级， 并可减轻发热、呼吸道上皮 组织病变和炎症[39,49] 。Molnupiravir 使轻 中度新冠肺炎患者的住院率或死亡风险降低了约 50% 。2021 年 11 月 4 日， 英国药品和保健产品监管局（MHRA）已在英国批准 molnupiravir 上市，用于治疗重症和住院风险较高的轻至中度新冠肺炎成人患者（ http:// www.21jingji.com/article/20211104/herald/f0b15254b2fcc17b70b26b839e32b1c6.html）。除了 molnupiravir 之外，法匹拉韦也可以掺入到病毒 RNA 链，诱发病毒的基因组突变， 并通过累积这种突变，导致病毒失活或失去感染能力[50]。总之， 靶向病毒最为保守的 RdRp 是一种开发广谱抗病毒药物非常有前景的策略。 目前处于临床研究阶段的多个新冠病毒 RdRp 抑制剂类药物结构差异较大，靶向 RdRp 影响病毒复制的机制也不尽相同，特别需要从结构生物学角度解析抑制剂与 RdRp 复合物结构，明确作用机制，为精准开发高效特异的、以 RdRp 为靶标的广谱抗病毒药物提供理论基础。2.3 核糖体移码 (ribosomal frameshifting) 在正常细胞内，核糖体（ribosome） 以 3 个碱基为单位（即密码子codon）由 5 到 3 端单向、连续地读取 mRNA 中的 遗传信息， 合成蛋白质[51]。由于体积的限制， 病毒的基因组通常较小， 所携带的 遗传信息较少。 包括 SARS-CoV-2 在内的各种 RNA 病毒在复制过程中会利用一 些特殊的机制调控病毒基因表达，扩展其所携带遗传信息的利用率， 其中一种常 用的机制是称为程序性“移码”的蛋白质合成重编码机制（programmed ribosomal frameshifting，PRF）[52-54]。即核糖体不遵循常规读取 3 个字母的步骤， 而是会漏 掉一两个 RNA 字母。核糖体发生的这种错位被称为“移码”，会导致核糖体错误读取遗传密码。例如， SARS-CoV-2 严重依赖其 RNA 折叠引起的“移码”来 合成蛋白[52-54]。理论上， 任何通过靶向 RNA 折叠来抑制“移码”的化合物都可能作为一种 治疗感染的药物。 “移码”现象在人类自身基因的表达中极为罕见， 因此靶向读 码框“移码”是一个可行的抗病毒策略。研究者通过运用荧光蛋白报告基因系统联合高通量筛选技术， 鉴定出了一个可以高效抑制读码框“移码”的小分子化合物美拉沙星（merafloxacin，图 4），它能在细胞水平（Vero E6 细胞）显著抑制 SARS-CoV-2 复制[55] 。美拉沙星抑制读码框“移码”的机制尚不清楚，可能直接作用于核糖体与病毒 RNA 的结合，或者抑制内源性调控蛋白。近期， Ahn 等[56]从9689 个小分子中发现了一种新型的呋喃[2,3-b]喹啉类化合物 KCB261770（图 4），它能够抑制 MERS-CoV 的“移码”和细胞水平 MERS-CoV 的复制。此外，该化合物还能抑制 SARS-CoV 和 SARS-CoV-2 的“移码”，具有广谱抗病毒活性。3 抗病毒药物研究的通用策略3.1 细胞纳米“海绵” SARS-CoV-2 的细胞结合和进入是由其刺突糖蛋白（S 蛋 白）介导的， S 蛋白不仅与人类血管紧张素转换酶 2（angiotensin convertingenzyme II，ACE2）受体结合， 还与肝素等糖胺聚糖结合。 近期研究发现细胞膜包被的纳 米颗粒（细胞纳米“海绵”）模拟宿主细胞，通过自然的细胞受体吸引和中和 SARS-CoV-2 ，可作为一种广谱抗病毒策略，还发现增加细胞纳米海绵表面肝素密度可以提高抗 SARS-CoV-2 作用[57]。3.2 抗体募集/杀死细胞 2009 年， 研究者设计了一种新的小分子 ARM-H，有可 能通过两种机制抑制 HIV：①通过招募抗体到 gp120 表达病毒颗粒和受感染的人 类细胞， 从而增强其吸收和人类免疫系统的破坏； ②通过结合病毒糖蛋白 gp120， 抑制其与人 CD4 结合和防止病毒进入。研究人员通过实验证明了 ARM-H 能够 同时结合 gp120 和抗 2,4-二硝基苯抗体（DNP ，存在于人血液中） [58]。抗体、 ARM-H 和 gp120 之间形成的三元复合物具有免疫活性，导致补体介导的表达 env 细胞的破坏。此外， ARM-H 可以阻止病毒进入人类 T 细胞， 因此应该能够通过两种相互强化的机制（抑制病毒进入和抗体介导的杀伤） 来抑制病毒复制。这些研究表明， 通过抗体招募的小分子具有可行的抗艾滋病毒活性， 并有可能启动 HIV 治疗的新范式。2020 年，Low 团队通过将神经氨酸酶抑制剂扎那米韦与高免疫原性半抗原2,4-二硝基苯（DNP）结合， 设计并合成了一种双功能小分子， DNP 专门针对游离病毒和病毒感染细胞的表面。该类分子抑制病毒释放的同时， 通过免疫介导清除游离病毒和病毒感染的细胞，对感染 100 倍 MLD50 病毒的小鼠进行鼻内或腹腔注射单剂量药物，可以根除 A 型和 B 型流感毒株的晚期感染[59]。近期研究发现， 抗生素分子 concanamycin A 可让免疫系统杀死被 HIV 感染的人体细胞[60]。DDX3 抑制剂可以让 HIV- 1 感染的细胞选择性死亡，进而耗竭病毒潜伏库[61] ，为根治艾滋病提供了新思路。3.3 多价结合——靶向病毒表面的非特异作用 细胞表面的糖链是细菌、病毒、 免疫细胞的接触点。病毒进入宿主细胞的过程涉及与不同细胞表面受体稳定但短 暂的多价相互作用。几种病毒的最初接触始于在细胞表面附着硫酸肝素蛋白聚糖， 最终导致病毒进入。已经开发出的广谱抗病毒药物如肝素或类肝素材料模拟细胞 表面糖负责最初的病毒附着， 如硫酸乙酰肝素（heparan sulfate）。高磺化金纳米 粒子具有广谱杀病毒性能。然而， 由于未知的清除机制和潜在的长期毒性是金纳 米颗粒成药性的不利因素。环糊精（cyclodextrins，CDs）是天然的葡萄糖衍生物， 具有一种刚性的环状结构，由α（1-4）连接的吡喃葡萄糖组成。磺化环糊精对HIV 具有可逆及特异的抑制活性。最近，英国曼彻斯特大学研究小组对天然葡萄糖衍生物环糊精进行磺化修饰 开发出了一种能够破坏病毒的外壳且对耐药性病毒也有效的新的广谱抗病毒分 子，其有望治疗 HSV 、RSV 、HCV 、HIV 和 ZIKV 等多种病毒感染[62]。基于多价相互作用的抗病毒药物，如柔性纳米凝胶，通过干扰病毒颗粒和阻 断与细胞受体的初始相互作用已经成为广谱抗病毒药物研究的有效策略。负电荷多硫酸盐可以结合 SARS-CoV-2 受体结合区域（ receptor binding domain，RBD）上的正电荷斑块（patches），阻止病毒与宿主细胞相互作用进而 抑制感染。 与肝素相比， 合成的线型聚甘油硫酸酯（linear polyglycerol sulfate ， 图 5）的抗病毒活性更高，且抗凝血活性较低[63]。巨大球状多价糖富勒烯、糖基化碳纳米管能抑制 EBOV、ZIKV 和 DENV 的 感染， 活性可达皮摩尔水平[64-66]。多价唾液化（sialylated）聚甘油对甲型流感毒 株（含耐药株）具有广谱抑制活性[67]。3.4 基于拓扑匹配的药物设计 IAV 颗粒表面均匀分布血凝素和神经氨酸酶。近 期，Nie 等[68]运用拓扑匹配（topology-matching design）的药物设计理念， 设计了 一种纳米颗粒抑制剂（纳米抑制剂， 图 6A）， 它与 IAV 病毒粒子的纳米拓扑结 构匹配，对血凝素和神经氨酸酶具有多价抑制作用， 可以在细胞外中和病毒颗粒， 阻断其附着和进入宿主细胞。病毒复制显著减少了 6 个数量级， 即使在感染24 h 后使用， 仍能达到 99.999%以上的抑制作用。 2020 年， 该团队用类似的思路， 发现了与 IAV 表面空间匹配的尖峰纳米抑制剂（spiky nanoinhibitor，图 6B），峰 值在 5～10 nm 之间的纳米结构与病毒粒子的结合明显优于平滑的纳米粒子，获 得的红细胞膜（erythrocytemembrane，EM）包覆的纳米结构可以有效地阻止 IAV 病毒粒子与细胞的结合， 并抑制随后的感染。 EM 包覆的纳米结构在细胞无毒剂 量下降低了99.9%的病毒复制[69]。2021 年，该课题组运用拓扑匹配设计理念，基于宿主红细胞膜设计了与病 毒状球面相匹配的碗状纳米结构（“纳米碗”，heteromultivalent nanobowl，Hetero- MNB，图 6C），可作为广谱病毒进入抑制剂。与传统的同多价抑制剂不同， 该 类异多价抑制剂由于协同多价效应和拓扑匹配的形状，其半最大抑制浓度为 32.4 ± 13.7 μg mL- 1 。在不引起细胞毒性的剂量下，可减少99.99%的病毒传播。由 于在 SARS-CoV-2 的 S 蛋白上也发现了多个结合位点， 因此， 异多价纳米结构有 望为开发一种有效的预防 CoV 感染提供新思路[70]。3.5 靶向病毒核酸 病毒 RNA 会折叠成复杂的 RNA 结构，在病毒的生命过程调 控中起重要作用，为开发抗病毒疗法的靶标提供了新的机会。很多研究已经发现 多种病毒的非编码区 RNA 结构可以调控病毒的翻译、复制以及稳定性，它们通常在相关病毒中高度保守[71-73] 。例如，黄病毒中 5' UTR 和 3' UTR 之间的分子内 RNA-RNA 相互作用促进基因组环化并帮助协调复制；HCV 5' UTR 内部核糖体 进入位点的结构对于翻译至关重要；并且 ZIKV 和其他黄病毒的 3' UTR 中的多 假性结构已显示出使 RNA 外切核酸酶 Xrn1 失速，从而产生了亚基因组黄病毒 RNA，有助于病毒逃避细胞抗病毒过程[74,75]。需要指出的是，与蛋白质类药物靶标相比， RNA 结构的动态性与复杂性为药物筛选增加了困难， 往往需要借助于高通量筛选。例如， SARS-CoV-2 的 RNA基因组含有 15 个独立的 RNA 调节元件。 研究者通过基于 NMR 的片段筛选， 从含有 768 个小分子的片段库中发现了 SARS-CoV-2 的 RNA 配体[76]。近日，新加坡科学家使用多种 RNA 分子结构探测方法以及 RNA-RNA 相互作用分析技术， 解析了 SARS-CoV-2 基因组 RNA 的二级结构信息和病毒-宿主之间的 RNA 相互作用；同时发现在 SARS-CoV-2 基因组 RNA 上广泛存在 2' -O- 甲基化修饰， 推测可能有助于新冠病毒逃避宿主免疫攻击，揭示病毒逃避宿主免疫的潜在机制[77]。G- 四链体是由 G-quartet 层叠而形成的 DNA 或 RNA 四链构象， 是最重要的非典型核酸二级结构之一， 因其独特的构象、重要的基因功能和生物学意义而备受关注，是很有前途的药物靶点[78]。中国科学院长春应用化学研究所曲晓刚团队使用多种生物物理技术和分子生物学技术，发现 SARS-CoV-2 基因组中存在 G-四链体结构 RNA ，证实 SARS-CoV-2 中的富 G 序列（位于 SARS-CoV-2 核衣壳 磷酸化蛋白 N 编码序列区域）可以在活细胞中折叠成稳定的单分子 RNA G- 四 链体结构。该 G- 四链体 RNA 可以被 G- 四链体特异结合配体 PDP（图 7）等识别 并稳定，进而影响 G- 四链体 RNA 的生物功能。因此，该 G- 四链体可能是抗 SARS- CoV-2 药物新靶点[79]3.6 超分子配位化学 病毒基因组的未翻译区域（the untranslatedregions，UTR） 包含多种保守和动态结构，这些功能性的 RNA 结构对病毒复制至关重要，为广 谱抗病毒研发提供了药物靶点。 然而， 计算机对接筛选对于具有内在柔性特征的 RNA 结构仍存在较大挑战。 研究者将体外 RNA 分析与分子动力学模拟相结合， 构建 SARS-CoV-2 基因组 5' UTR 关键区域结构和动力学的3D 模型，进而确定了 圆柱形金属超分子螺旋（[Ni2L3]4+ 、[Fe2L3]4+）对这种 RNA 结构的约束。这些纳 米尺寸的金属超分子螺旋分子可以与核酸结合，并且在细胞水平具有抗 SARS- CoV-2 等病毒复制作用[80,81]。3.7 核糖核酸酶靶向嵌合体 核糖核酸酶靶向嵌合体（ ribonuclease targeting chimeras，RIBOTACs）是降解 RNA 的新策略， RIBOTACs 基于小分子选择性结 合 RNA（特别是形成复杂的二级和三级结构的RNA）， 进而激活核糖核酸酶 L（ribonuclease L，RNase L）。RNase L 是一种在脊椎动物细胞中广泛表达、具有单链 RNA 内切活性的蛋白质。该技术已被用于靶向 SARS-CoV-2 的 RNA 基因组，抑制 RNA 的移码，并且募集细胞核糖核酸酶彻底杀死 SARS-CoV-2。该策略有望用于抗其他病毒药物研发[82]。3.8 反义核酸技术 反义核酸（antisense oligonucleotides）可以序列特异性地与靶 标 RNA 结合，实现高效的寻靶和抑制活性。近期，北京大学的研究人员构建了 一类靶向 SARS-CoV-2 包膜蛋白 RNA（E-RNA）和刺突蛋白 RNA（S-RNA）的 单链嵌合反义寡聚核苷酸， 通过在 2' 甲氧基修饰的反义核酸序列 5' 端缀合 RNase L 招募基团 2-5A，可实现有效的病毒 RNA 降解并抑制病毒增殖[83]3.9 核酸适配体技术 核酸适配体（nucleic acid aptamers）是一小段经体外筛选 得到的寡核苷酸序列（单链 DNA 或 RNA 分子），能与相应的配体进行高亲和 力和强特异性的结合[84] 。适配体已经在抗病毒药物开发方面 （含 SARS-CoV-2） 展现出巨大的潜力[85-87]。3.10 基于蛋白自组装的配体发现 动态组合化学（ dynamic combinatorial chemistry，DCC）融合了组合化学和分子自组装过程两个领域的特点， 开辟了使 用相对较小的库组装很多的物质的途径， 而不必单独合成每一个物质。早在 2003 年，研究者通过基于点击化学的蛋白模板诱导片段组装， 发现了高活性的 HIV 蛋 白酶抑制剂[88]。2008 年，研究者通过动态连接筛选（dynamic link screening，DLS） 开发了一种潜在的抗 SARS 药物，其亲核片段通过与醛抑制剂的可逆反应将亲核 片段指向蛋白质的活性位点。它们的抑制作用可以通过与荧光酶底物的竞争检测 到。有了这一概念， 与活性位点特异性结合的低亲和力片段在功能酶分析中迅速 被识别出来[89]。2021 年，基于 Knoevenagel 反应的蛋白模板诱导片段组装策略用 于 Enterovirus D68 蛋白酶抑制剂的发现[90]。总之，动态组合化学在抗病毒药物 发现领域仍具有广阔的前景。参考文献，点击查看《浅谈广谱抗病毒药物研发的普适性策略（一）》文末。

我公司最新推出的肉品新鲜度测定仪可以快速全自动检测肉品、水产品等样品的新鲜度K值，直接评估样品新鲜度。研究背景：肉品是人类重要的食物来源，除了营养丰富外，肉品的美味也是人类渴望享用而感受美好生活的重要原由。而新鲜的肉品无疑是优质食材选择的一个重要标准，fubai的肉不仅会影响人类的身体健康，更重要的是严重影响口感（除特殊发酵或腌制加工工艺的风味肉品），在大众心理中不新鲜的肉就代表不美味或不能食用。在现实生活中，人们想尽各种办法减缓ATP的分解进程而保持肉品的新鲜度，如冷藏、充气MAP包装等，同时依据肉品的新鲜程度也选择的不同的食品加工工艺，如特别新鲜度的鱼肉、海鲜等可以刺身生吃，次之的可以通过加入各种调味料进行烹饪等，再次之的可以通过腌制、风干或其他特殊加工工艺制成特殊风味的食品，最后fubai变质严重（新鲜度K值很高时）就只能销毁或挪作他用。故此，检测肉品新鲜度可以确定肉品品质、定价及加工处理方式等。 仪器亮点：我们推广的肉品新鲜度测定仪采用电泳法检测肉品新鲜度K值的方法，具体讲就是通过特殊电泳技术将肉品中次黄piaoling腺苷和次黄piaoling同三磷酸腺苷、磷酸腺苷、腺苷酸、肌苷酸等物质进行分离，分离后的物质在特定试剂及环境下产生荧光，荧光的强度大小反映了主要成分的含量，通过整体比对直接计算出新鲜度K值。这种方法的优势是检测结果同液相色谱法同样准确，由于不需要分析每种物质的具体浓度含量，所以影响检测结果准确性的环节较少，操作简单，分析速度快，检测成本低，对实验环境及操作人员技能要求不高，因此具有非常好的实用性。

导读上期提到双进样系统可以有效提升化妆品检测效率，本期则讲讲双进样系统在食品检测领域的应用。在功能性食品研究中，活性成分主要有氨基酸、有机酸、脂质、糖等，但是这些物质的极性与化学性质差异较大，需要采用不同的液相分析条件；这在常规液相上是无法实现同时分析的，针对上述难题，我们可以请Nexera LC-40双进样液相分析系统来帮忙，提高食品日常检测项目的工作效率。Nexera LC-40双进样液相分析系统基于Nexera LC-40系列液相色谱，通过独特自动进样器双进样口设计，可实现取样后分别注入两个独立流路中， 同时运行两个分析过程，大大提高了分析效率和仪器投资利用率。食品行业中双进样系统的使用场景在分析食品中营养或功能成分、食品工业发酵产物等领域，涉及化合物极性大、多组分分析等情景，可借助该系统双流路、双检测器等优势，可以灵活搭配不同液相条件和检测器，从而实现同一样品不同项目的同时分析，将样品分析时间减少一半，有效提高了工作效率。在分析食品中营养或功能成分、食品工业发酵产物等领域，对于易降解物质和目标物稳定性差的样本，特别是需要使用两种检测方法和分析时间较长的检测项目，该系统能够凸显出卓越的优势，能够完全满足食品安全检测分析的需求。应用案例分享案例1：食品中7种有机酸含量的测定方案特色：参考标准，两组方法(相同流动相，不同梯度)共用流动相，提高工作效率标准：GB 5009.157-2016《食品中有机酸的测定》要求：7种有机酸物质分2组同时进样。液相分析条件:案例2：发酵过程中有机酸和糖类物质含量的同时监测方案特色：平行双流路，每个流路均可自定义改造，实现有机酸与糖类物质同时分析流路一：有机酸类，使用了离子排阻色谱柱、柱后缓冲电导法（电导检测器）流路二：糖类，使用配体交换色谱柱、示差折光检测器。液相分析条件:标样色谱图：方案特色：平行双流路残留低，定量无影响柠檬酸残留量为0.0055%、乳酸为0.0069%、乳糖为0.0098%，残留量小，定量无影响。案例3：鱼肉中与ATP（三磷酸腺苷）有关的物质、组胺和氨基酸的同时监测方案特色：氨基酸自动柱前衍生与常规ATP分析双流路并行，可实现同一样品的综合分析流路一：6 种ATP（三磷酸腺苷）有关物质；流路二：25种组胺和氨基酸；自动进样器自动进行柱前荧光衍生（OPA+FMOC）液相分析条件：标样色谱图：25种组胺与氨基酸（1. 天冬氨酸，2. 谷氨酸，3. 天冬酰胺，4. 丝氨酸，5. 谷氨酰胺，6. 甘氨酸，7. 组氨酸，8. 苏氨酸，9. β-丙氨酸，10. 精氨酸，11. 丙氨酸，12. 牛磺酸，13. 鹅氨酸，14. 肌氨酸，15. 酪氨酸，16. 缬氨酸，17. 蛋氨酸，18. 组胺，19. 胱氨酸，20. 色氨酸，21. 苯丙氨酸，22. 异亮氨酸，23. 亮氨酸，24. 赖氨酸，25. 脯氨酸）研究金枪鱼（黄鳍）样品中目标成分浓度随不同时间（温度）的变化，来反映金枪鱼新鲜度或变质状况。案例4：发酵茶制品中茶黄素与茶氨酸含量测定流路一：测定L-茶氨酸物质，使用C18色谱柱，紫外检测器。流路二：测定茶黄素类物质，使用Metal Free C18色谱柱、二极管阵列检测器。液相分析条件：标样色谱图：结语岛津Nexera LC-40系列双进样液相分析系统，不仅具备LC-40系列液相色谱的自动化、高通量、高灵敏度、极低残留、分析速度快、良好的重复性和线性等特点，而且借助独特双进样口式自动进样器设计，可以实现柱前自动衍生与常规进样并行；平行双流路设计，可以实现每个流路自定义改造，双检测器的自由组合，这些特点均拓展了其应用场景，为满足食品行业化学性质差异较大的多组分化合物同时分析提供助力！本文内容非商业广告，仅供专业人士参考。本文内容非商业广告，仅供专业人士参考。

第五届科学仪器网络原创大赛（后简称：大赛，活动网址：http://2012yc.instrument.com.cn）自8月1日开赛以来，已经进行150天，来自全国各地的网友积极响应，征集到965篇参赛作品。大赛于2012年12月31日圆满落下征文的帷幕，与此同时年终评选的角逐也正是开始，预计将于2013年2月公布年终评选结果。大赛设有12个分赛区，分别为：色谱、质谱、光谱、X射线仪器、材料表征、食品检测、药品检测、环境监测、样品前处理、生命科学、实验室建设与采购、综合类；征文类型将涉及行业综述、分析方法开发与应用、新技术发展、仪器维护维修、仪器操作使用经验、实验室管理方法与建设、仪器选型、采购交流等多个方面。 为了鼓励更多一线用户分享工作心得、经验，大赛在原有奖励基础上对参赛作者给与积分奖励，参赛同时如果加入团队还可获得纪念品与额外奖励。大赛每月各个赛区会评选出月度获奖作品，大赛结束后将对所有参赛作品评选出年度优秀作品，并发放证书与礼品进行奖励。 12月参赛作品获奖名单： 色谱赛区 尼莫地平注射液含量方法学研究 jncxyy2012 一等奖 一个氘灯不能起辉的维修案例 anping 一等奖 检测池污染的纠结 houjjun 一等奖 菜鸟维修记 fjh26 二等奖 全程直播苏丹红的检测 jieqian1211 二等奖 但使龙城飞将在，不教胡马度阴山！ dyann 二等奖 记一台Agilent7890A的安装过程 qqqid 二等奖 安捷伦1100光路的拆解（VWD） lii33 三等奖 荧光检测器流速和色谱峰特性的关系 byron1111 三等奖 等度梯度你会选择谁？ houjjun 三等奖 氧弹燃烧-IC测试样品中Cl含量不确定度评定 yechen1984 三等奖 色谱柱接反后会怎样？ zyl3367898 三等奖 菜鸟第一次对HPLC_ELSD进行的维修 michelle_jiang 三等奖 气相色谱法测定酮咯酸氨丁三醇中的乙醇和1,2-二氯乙烷 ltkp 三等奖 质谱赛区 浅谈LC-MSMS 之真空系统的维护(API 篇) kasparovfeng 一等奖 我与岛津GC-MS（QP-2010 Ultra）的故事 czcht 一等奖 ICP-MS的维护综述 jieqian1211 二等奖 香精样品中的反应物（续1）-酸和醇的酯化反应 jimzhu 二等奖 GC-MS测定食品中邻苯二甲酸酯的不确定度评定 myoak 三等奖   气相色谱质谱联用内标法测定白酒中塑化剂 jimzhu 三等奖 同位素内标使用中的一次教训 laohutushen 三等奖 质量分析器新理论初探 qqqid 三等奖 GCMS分析汽车燃油宝成分 jxyan 三等奖 再议ICP-MS点火失败问题的查找 envirend 三等奖 光谱赛区 火焰原子吸收三通进样器 shufengliu 一等奖 波长位移与波长电机的纠葛 anping 一等奖 原子吸收仪器用雾化器 allab 一等奖 燃烧头清洗过程的图解 anping 二等奖 对于铝合金成分均匀度的探索 lgt228 二等奖 苹果与荧光的故事 majing04 二等奖 晒晒注射式进样原子荧光光谱的注射进样全过程 lingyi509 三等奖 铁氰化钾代替氰化钾检测水中总氰化物 hbnjzx 三等奖 辉光放电光谱法测定低合金钢中痕量钙 denx5201314 三等奖 关于水浴法测定土壤砷的可行性再研究 fjh26 三等奖 仪器分析状态监控并判断 “Z 值” 的案例分析 denx5201314 三等奖 红外光谱仪液体测试全攻略 SH101430 三等奖 ARL直读光谱仪OXSAS软件安装详解 hsz123456 三等奖 置信度和置信空间 jack510070 三等奖 新到原子荧光光谱仪安装全过程。 lingyi509 三等奖 X射线衍射仪器赛区 实验室空调滤尘中铅的测定 albert800922 一等奖 药物分析赛区 药物中残留溶剂甲醇含量的不确定度评定报告 liling123436 一等奖 微流控芯片电泳-脉冲电流电化学方法快速分离和检测四种瘦肉精替代药物（β-兴奋剂） flysky97 二等奖 三磷酸腺苷二钠注射液含量方法学研究 jncxyy2012 三等奖 HPLC-ELSD法测定清开灵含片中猪去氧胆酸和胆酸的含量 tangtang 三等奖 食品检测赛区 毛细管胶束电泳－二极管阵列快速分离和检测五种瘦肉精类药物（β-兴奋剂）flysky97 一等奖 应用四种前处理方式检测乳制品之重金属铅 铬的方案 yqfxy 二等奖 食醋感官评定方法――模糊数学矩阵法 nphfm2009 三等奖 高效液相色谱法检测食品中的甲醛 abcdefghijkl123 三等奖 一波三折－咸菜中亚硝酸盐的测定 zyl3367898 三等奖 环境监测赛区 牙刷+醋+替代电池 修好Y09-301型激光尘埃粒子计数器 sc360xp 一等奖 苯胺紫外光度法测定大气和废气中光气不确定度分析 54943110 一等奖 氨氮废水物理化学 处理方法研究进展 jshbhh 二等奖 DR2800测试水中六价铬方法评述 54943110 二等奖 土壤环境质量例行监测工作方案编制示例（教程） jshbhh 三等奖 异烟酸—吡唑啉酮分光光度法测定气中氰化物不确定度分析 54943110 三等奖 考察水玻璃老化的简易方法 avachen 三等奖 用图讲解土壤中水解氮的检测——碱解扩散滴定法 subo01 三等奖 湿法消解测定沉积物中总铁方法研究 pan_yz 三等奖 如何判断ORP电极好坏 zsj201204 三等奖 材料表征赛区 氧化法做低合金钢奥氏体晶粒度的操作步骤~~ lylsg555 一等奖 场发射扫描电镜观测电池隔膜材料的参数设定 roadch 二等奖 扫描新手的入门照片--FEI QUANTA 450+QUORUM PP3000T kutoku 三等奖 生命科学赛区 过滤装置小改装——生物实验室 gl19860312 一等奖 ××水库伪鱼腥藻昼夜垂直变化初步研究 54943110 二等奖 浅谈发酵设备——从实验室走向工业化大生产 gl19860312 二等奖 我的基因定点突变方法总结与实验心得 nkwinter 三等奖 实验室小故事——凝胶成像 nkwinter 三等奖 微生物类投稿SCI详细过程 gl19860312 三等奖 高温热胁对Achnanthes sp.光合影响再探 54943110 三等奖 样品前处理赛区 一种固相萃取废液收集装置 icetrob 一等奖 瘦肉精前处理的优化之浅见&给力的IKA sukiliang 二等奖 婴幼儿乳品中微量元素测定的探讨 ljhciq 三等奖 一次失败前处理的感悟“不亲身经历失败怎能获得成功” denx5201314 三等奖 实验室建设与采购赛区 实验室“二胎”诞生日记 albert800922 一等奖 400天实验室成长记 xanaducpu 一等奖 硅铁中硅的CNAS比对的辛苦历程 denx5201314 一等奖 有机实验室建设历程 jxyan 一等奖 节能，其实很简单 qlmkk 二等奖 麻雀虽小但五脏俱全--农产品实验室&我的回亿 sukiliang 二等奖 心随我动-----记我的检验室建设过程 huaibeijiayuan 二等奖 2012最难忘的检测经历－换证评审篇 zyl3367898 二等奖 浅谈涂料检测实验室规划设计建设中应注意的问题 nerd 二等奖 重磅来袭 七年之痒----我的实验室成长经历 huojuncai 三等奖 危险的玻璃瓶——瓶子选择是关键，实验态度也很关键呐！ fengmo4668 三等奖 CNAS实验室认可申请书附表和附件资料填写指南（2012） knight34 三等奖 杠杆千分尺表不能正常读数的修复 lgt228 三等奖 实验室建立之建立防水测试室经验分享 chengxiaojun 三等奖 晒一下我们实验室一年来新添的仪器设备——有种暴发户的感觉 qqqid 三等奖 鸟叔，看看这个实验室 liling123436 三等奖 检定和校准是有交集的两集合 pxsjlslyg 三等奖 发生在生物安全柜里的火灾 zjpkcyq 三等奖 针织物密度对比结果分析历程 baby073125 三等奖 能力验证对提高农产品实验室检测能力的影响 hbnjzx 三等奖 综合赛区 保健食品中四项大豆异黄酮的液相色谱测定体会 emoc98311 一等奖 “中国造”假药行销全球？看看网易的另一面！ wangzijin 一等奖 ups慢游记 fjh26 一等奖 FP640火焰光度计的维修与保养（暂时想不出更能吸引眼球的名字了，先用这个吧~） dyann 一等奖 你伤害了我，我却未必知晓——回忆我的实验室受伤经历 土老冒豆豆 二等奖 技术与艺术的完美结合——纸芯片的制作原理及应用大揭密 flysky97 二等奖 记实验室的一次检测技能比赛 knight34 二等奖 图文再现经典方法中的经典“高氯酸脱水重量法测定硅铁中的硅” denx5201314 二等奖 重量法测硅含量 lilongfei14 三等奖 靠谱的非标方法-看我全程街拍 “中碳锰铁中全锰的测定” 仲裁分析 denx5201314 三等奖 数显仪里的数字总是跳跃不停怎么办？ dyann 三等奖 国产定氮仪采购和使用过程中的问题 yuxiaofeng86 三等奖 1.5元修好纯水机 zyl3367898 三等奖 伍丰液相探秘 wsy18 三等奖 第一次成功投稿 li8888lili8888 三等奖 你身上有异味吗？我看有！ wulin321 三等奖 仪器信息网第五届科学仪器网络原创文章大奖赛活动介绍： 　　为促进分析人员的技术交流，提高行业的仪器应用水平，自2008年仪器信息网开始举办“科学仪器网络原创文章大奖赛”，至今已成功举办四届。2012年8月1日，仪器信息网“第五届科学仪器网络原创作品大奖赛” 正式拉开帷幕，此次大赛将征集参赛作品4个月，年度评审2个月，设有12个分赛区，分别为：色谱、质谱、光谱、X射线仪器、材料表征、食品检测、药品检测、环境监测、生命科学、样品前处理、实验室建设及采购和综合类，征集作品将涉及分析方法开发与应用、新技术发展、仪器维护维修、实验室管理与建设、仪器选型等用户关注的多个方面。本次大赛礼品总价值超过100000元，是仪器信息网论坛2012年度最重要的网上活动! 　　活动网址：http://2012yc.instrument.com.cn 　 第五届科学仪器网络原创大赛大赛由以下公司赞助举办，特此感谢(排名不分先后)： 　　色谱赛区、综合赛区由安捷伦科技有限公司独家赞助 　　光谱、生命科学赛区由赛默飞世尔科技（中国）有限公司独家赞助 　　质谱赛区由AB SCIEX公司独家赞助 　　X射线衍射仪器赛区由荷兰帕纳科公司独家赞助 　　样品前处理赛区由广州仪科实验室技术有限公司独家赞助 　　材料表征赛区由英国马尔文仪器有限公司独家赞助 　　海洋光学公司赞助“原创1+1”同期活动 　　大赛期间组建原创团队的公司有：

据美国时间7月5日报道：分析仪器专业制造商德国伯托(Berthold Technologies)公司近日推出了第二代多标签TriStar酶标仪。据悉，该款仪器使用范围主要包括：酶活性、吞噬作用、钙通量、细胞活力、凋亡、免疫化验、蛋白质和DNA浓度等测量。 　　据具体了解，TriStar酶标仪具有ALL-4-ONE光学概念专利，第一次实现了冷光、荧光和吸光测量，这台仪器的特点在于一个具有荧光发光测量时极低噪音的通用型探测器。同时，二代TriStar酶标仪还具有对荧光共振能量转移(FRET)和生物发光共振能量转移(BRET)的能力。与一代产品相比，其拥有更强的荧光检测极限，具体为每股小于6*10^-18摩尔的腺苷三磷酸(ATP)，以及每股小于0.3*10^-15摩尔的荧光素。 　　另据了解，德国伯托经过50多年的努力，已经成为世界知名的发光检测分析仪生产商，公司产品及业务主要有：发光仪、微孔板发光仪、发光仪、荧光检测仪、光度计、发光成像系统、高压液相色谱用的放射性同位素检测器、伽伽玛计数器、机械手臂、辐射防护监测仪等。

Part 1研究背景RNA的A-to-I编辑是一种普遍发生于细胞中的转录后修饰。在RNA上，依赖腺苷脱氨酶（ADAR）介导的腺苷脱氨作用可以通过引导RNA和外源性ADAR酶实现对RNA特定位点的A-to-I编辑，从而通过纠正突变的RNA来实现疾病治疗。然而，外源性ADAR融合蛋白的异位表达会增加脱靶编辑的风险，故利用内源性ADAR蛋白的A-to-I的编辑策略更有发展前景。Part 2研究内容2023年北京大学药学院汤新景教授开发出一种新颖且便捷的光触发位点特异性RNA编辑系统，并将研究成果发表在Cell Chemical Biology上。为了开发内源性ADAR蛋白的A-to-I可控的编辑策略，作者设计了一种末端有胆固醇修饰的反义寡核苷酸（3’-笼式arASO）：由一段2’-OMe修饰的可编程反义域、用于与靶mRNA杂交的硫代磷酸修饰的3’端和位于5’端的用于招募ADAR蛋白的工程化GluR2 R/G基序组成，这种设计能通过招募内源性的ADAR蛋白来实现位点特异性的RNA A-to-I编辑。并且，作者通过2D细胞和3D肿瘤球的实验验证了3’-笼式arASO在的光触发A-to-I编辑能力。图1：3’-笼式arASO编辑UAG终止密码子，启动EGFP表达Part 3MST技术应用为了研究3’-笼式arASO抑制位点特异性的机制，作者使用MST技术检测了3’-笼式arASO与蛋白和核酸的互作：ADAR1-p150是主要的RNA单碱基编辑器。MST技术确定了3’-笼式arASO与ADAR1-p150的结合亲和力与arASO与ADAR1-p150蛋白的亲和力接近，表明胆固醇修饰并不会对其在5’端的ADAR-招募结构域造成明显影响。图2：MST技术检测ADAR1-p150与3’-笼式arASO/arASO亲和力MST技术检测3’-笼式arASO与不配对的腺苷的单链靶RNA（ssRNA）的结合亲和力检测结果表明，3’-笼式arASO在没有光刺激的情况下与ssRNA（AC错配）的结合亲和力比其阳性对照的结合亲和力低17.4倍，但在给予光照后，其亲和力恢复到与阳性对照组相当的水平（左图）。这表明，在3’-笼式arASO的反义结合域3’端的胆固醇修饰阻断了其与ssRNA（AC错配）的结合。而胆固醇修饰对arASO与完全配对的ssRNA的结合亲和力没有影响（右图）。图3：MST技术检测结果说明胆固醇修饰阻断了3’-笼式arASO与靶RNA的结合从而抑制其位点特异性编辑。https://doi.org/10.1016/j.chembiol.2023.05.006IF: 8.6 Q1Part 4技术优势MST技术可应用于不同样品类型的亲和力检测，不论是蛋白和核酸，还是核酸和核酸。此外，亲和力检测时无需固定，即使核酸的极性较强，也不会出现黏附等问题。MST亲和力检测时间短，只需要10min即可完成，无需担心核酸降解。

蛋白质磷酸化是在激酶催化下将磷酸基团转移到底物蛋白质上的可逆过程，是能够调控蛋白质结构与功能且参与细胞内信号转导的重要翻译后修饰，在植物的生长、发育、环境适应以及作物的产量和品质调控中发挥着重要作用。深度解析磷酸化蛋白质组，是探讨磷酸化如何参与这些生物学过程以及筛选与作物重要农艺性状相关的关键磷酸化靶点的有效手段。然而，与动物相比，植物磷酸化蛋白质组的深度解析在技术上更具挑战性。这是由于植物细胞具有致密的细胞壁和大量的色素以及其他次生代谢物。前者增加了蛋白质提取的难度，而后者干扰了磷酸肽富集的效率和特异性。 中国科学院遗传与发育生物学研究所汪迎春研究组通过探索一系列的实验条件，研发出高效的植物磷酸化蛋白质组学新技术。该技术的主要特点是利用脱氧胆酸钠高效抽提植物蛋白，同时消除常规方法中导致样品损失和灵敏度降低的两个步骤，即在蛋白酶消化前的样品净化和在磷酸肽富集前的脱盐处理，在色素与其他干扰分子共存的情况下进行高特异性、高灵敏度地磷酸肽富集。 科研人员应用这一方法，在拟南芥、水稻、番茄和衣藻等绿色生物的组织中高效纯化磷酸化蛋白质组（单针质谱可鉴定约11,000个磷酸位点）。由于该技术主要面向高等植物及其他绿色生物（如衣藻），且操作简便，降低了实验所需的人力和试剂费用，因此命名为GreenPhos。GreenPhos可定量分析不同植物的磷酸化蛋白组，分析深度深、定量重复性高，有望成为植物磷酸化蛋白组学的通用技术。研究人员应用该技术，深度解析了拟南芥响应不同时长盐胁迫的差异磷酸化蛋白质组，发现了包括剪接体蛋白和一些激酶响应盐胁迫的磷酸化事件。 11月27日，相关研究成果在线发表在《分子植物》（Molecular Plant，DOI：10.1016/j.molp.2023.11.010）上。研究工作得到国家重点研发计划与中国科学院战略性先导科技专项的支持。中国科学院植物研究所的科研人员参与研究。GreenPhos工作流程及多种绿色生物磷酸化蛋白质组鉴定结果

RNA 分子具有多种修饰，这些修饰在各种生物过程中发挥着重要的调节作用。已在 RNA 分子中鉴定出超过 150 种修饰。N6-甲基腺苷 (m6A) 和 1-甲基腺苷 (m1A) 是哺乳动物的各种 RNA 物种中普遍存在的修饰。除了腺苷的单甲基化(m6A 和 m1A)外，据报道，在腺苷的核碱基中发生的双重甲基化修饰，例如 N6,N6-二甲基腺苷 (m6,6A)，也存在于哺乳动物的 RNA 中。除了 m6,6A 之外，腺苷的核碱基中是否存在其他形式的双重甲基化修饰仍然难以捉摸。2022年9月12日，武汉大学袁必锋团队在Nucleic Acids Research (IF=19)在线发表题为“Formation and removal of 1,N6-dimethyladenosine in mammalian transfer RNA ”的研究论文，该研究报告了在活生物体的 tRNA 中存在一种新的腺苷双甲基化修饰，即 1,N6-二甲基腺苷 (m1,6A)。该研究证实 m1,6A 位于 tRNA 的第 58 位，并且在哺乳动物细胞和组织中普遍存在。tRNA 中 m1,6A 的测量水平范围为 0.0049% 至 0.047%。此外，该研究证明了 TRMT6/61A 可以催化 tRNA 中 m1,6A 的形成，并且 m1,6A 可以被 ALKBH3 去甲基化。总的来说，m1,6A 的发现扩大了 RNA 修饰的多样性，并可能引发新的 tRNA 修饰介导的基因调控途径。　　除了四种典型的核碱基之外，RNA 分子还带有多种修饰。近年来，为了揭示和表征 RNA 上存在的修饰，人们付出了巨大的努力，这些修饰具有调节 RNA 代谢的潜力。据报道，超过 150 种不同类型的修饰存在于各种 RNA 。RNA 分子中这些自然发生的修饰在影响 RNA 结构方面发挥着关键作用，也拓宽了我们对 RNA 分子功能的理解。以类似于 DNA 的方式，越来越多的证据表明 RNA 分子中的这些修饰参与调节 RNA 过程。甲基化是哺乳动物 RNA 分子中最普遍的修饰。据报道，N6-甲基腺苷 (m6A) 和 1-甲基腺苷 (m1A) 的两种异构腺苷甲基化修饰广泛存在于哺乳动物的不同 RNA 中。m6A 存在于真核信使 RNA (mRNA)、转移 RNA (tRNA)、核糖体 RNA (rRNA) 和非编码 RNA (ncRNA)。近年来对 m6A 的深入研究表明 m6A 与广泛的关键功能有关，从细胞发育和分化 、应激反应到癌症的发展 。在分子水平上，m6A 参与 RNA 稳定性、翻译调控和 microRNA 生物合成 。m1A 是一种修饰，主要在 rRNA 和 tRNA 的保守位点中观察到。m1A 也在哺乳动物 mRNA 中发现，在 5' 非翻译区 (5' UTR) 中富集。RNA 中的 m1A 可以影响核糖体的生物合成，对环境应激作出反应，并介导细菌的抗生素耐药性。　　文章模式图(图源自Nucleic Acids Research )　　除了腺苷(m6A和m1A)的核碱基上的单甲基化外，据报道，腺苷的核碱基中发生的双重甲基化修饰，例如N6，N6-二甲基腺苷(m6,6A)也存在于RNA中。m6,6A 是在人类 18S rRNA 中发现的保守修饰，在核糖体生物发生中起关键作用 。由于 m1A 和 m6A 都是哺乳动物 RNA 中普遍存在的修饰，研究人员推测除 m6,6A 之外的二甲基化腺苷，例如 1,N6-二甲基腺苷 (m1,6A)，可能存在于 RNA 中。然而，与 m6,6A 不同的是，m1,6A 从未在包括古生菌、细菌和真核生物在内的三域系统的生物体中被发现。RNA 中 m1,6A 的存在仍然是一个悬而未决的问题。在这项研究中，报道了哺乳动物细胞和组织的 tRNA 中存在一种新的腺苷双甲基化修饰，即 m1,6A。值得注意的是，该研究证明了 m1,6A 位于 tRNA 的第 58 位。此外，该研究证明了 TRMT6/61A 负责 tRNA 中 m1,6A 的形成，而 ALKBH3 能够使 tRNA 中的 m1,6A 去甲基化。总的来说，m1,6A 的发现扩大了 RNA 修饰的多样性，并可能引发新的 tRNA 修饰介导的基因调控途径。

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近日，在北京召开的第七届中国电动汽车百人会论坛（2021）上，比亚迪股份有限公司董事长王传福表示，“按照规划，到2025年，我国新能源汽车新车销售量将达到汽车新车销售总量的20％左右。”这意味着接下来5年，新能源汽车行业年复合增长率将达37%以上。结合前期“特斯拉Model Y低价发售”、“宁德时代逼近万亿股价”、“蔚来包下宁德时代磷酸铁锂电池生产线！”等新闻发酵，不难发现随着磷酸铁锂电池以其低成本高安全性的优势在中低端市场不断渗透，特别是相关技术的进步也助推磷酸铁锂电池自2020年起重新扩展市场空间，其需求快速反转向上。中国汽车动力电池产业创新联盟日前发布的数据显示，2020年我国动力电池累计销量达65.9GWh，同比累计下降12.9%。其中，三元锂电池累计销售34.8GWh，同比累计下降34.4%；磷酸铁锂电池累计销售30.8GWh，同比累计增长49.2%，是唯一实现同比正增长产品。中信证券指出，目前，特斯拉、戴姆勒等海外新能源汽车主流企业均明确了磷酸铁锂电池技术路线，预计宝马、大众等其他海外车企也将在其动力电池技术路线中选择磷酸铁锂方案。而国内无论是宁德时代的CTP电池管理控制技术还是比亚迪的“刀片电池”，磷酸铁锂的高安全性助力了其在乘用车领域的回暖，都让磷酸铁锂电池开始经历第二春！伴随着宁德时代年产8万吨磷酸铁锂投资项目签署，磷酸铁锂第二春的帷幕已然拉开，大规模的量产也必将刺激高性能激光粒度仪的市场需求。众所周知，激光粒度分析仪在锂离子电池行业有着广泛的应用需求，主要应用于正极材料、三元前驱体材料、负极材料、导电剂、隔膜涂覆用氧化铝等材料的粒度测试。从大量的制浆经验以及行业交流反馈来看，诸如钴酸锂(LiCoO2)、锰酸锂(LiMn2O4)、镍酸锂(LiNiO2)、镍钴锰酸锂(LiNiCoMnO2)和磷酸铁锂(LiFePO4)等多种不同的正极材料，通常采用中值粒径D50、代表大颗粒的D90作为关键质控指标。不同材料不同工艺的产品对原材料的粒径要求也不尽相同，以分布在1-20μm范围内居多。负极材料以石墨为例，当其平均粒径为16-18μm，且粒度分布较为集中时，电池有较好的初放容量及首次效率。此外，随着电池隔膜的厚度要求不断提高，对其中添加阻燃材料的粒径要求也随之不断提高，常使用的隔膜氧化铝粒径从微米级逐渐发展到亚微米甚至是纳米级。随着电池性能提高对原材料的粒度要求不断提高，激光粒度仪发挥着不可替代的作用，同时对粒度测量仪器的重复性、重现性、分辨能力提出了更高的要求。锂离子电池正、负极材料标准中的粒度分布要求激光粒度仪的高分辨能力在电池材料的检验中，对测试样本中少量的大颗粒或小颗粒的准确识别有着重要的意义。比如说在电池材料活性物质中如果存在少量的大颗粒，可能会对涂布、滚压造成负面影响。如果在原材料检测时就发现，则可以避免后续不良品的产生。另一个典型的例子是粒径过小的石墨粉在粉碎过程中更易于使其晶型结构发生改变，小颗粒石墨粉中菱形晶数量相对较多，而菱方结构的石墨具有较小的储锂容量，使电池的充放电容量有所降低。另外颗粒直径太小，单位重量总表面积就会很大，需要的包覆材料越多，导致电极材料的堆积密度减小而体积能量密度下降。如果能准确的对各种原材料进行粒度测试，在一定程度上有助于预判后续产品性能、防范风险… … 可见，电池性能的诸多方面都与正负极材料和隔膜材料等的粒径息息相关。欧美克Topsizer激光粒度分析仪对少量的大/小颗粒及样品各个粒径组分的准确识别，需要仪器制造商在无盲区光学设计、高品质高精度元器件、装配工艺、算法及软件智能控制上不断优化，提高产品分辨能力。例如早先的激光粒度仪将多个光电转换元件探测通道放置在一块或两块平面上，然而傅立叶透镜的聚焦面通常呈弧形分布，平面布置的探测器很难将所有角度的散射光信号都精确地聚焦获取，通过精准的独立探测器焦点曲面排布设计和一致性定位工装提高粒度仪分辨能力和仪器之间的重现性。欧美克Topsizer激光粒度分析仪和Topsizer Plus激光粒分析仪是在锂离子电池行业被广泛应用的高性能激光粒度分析仪。量程宽、重现性好、分辨能力强、自动化程度高、故障率低等优异性能保证了测试结果和分析能力，而且与国内外、行业上下游黄金标准保持一致，不仅为用户节省了方法开发和方法转移上的时间和成本，更重要的是可以避免粒径检测不准带来的经济损失和风险，无论在产品研发、过程控制还是质量控制上，都能够为用户带来真正的价值。欧美克LS-609激光粒度分析仪而欧美克LS-609激光粒度分析仪就采用了先进的激光粒度仪散射光能探测的设计，将常见的失焦影响较大的多个大角探测器通道以分个独立的方式精确放置于与其散射角相对应的傅立叶透镜焦点位置，以保证所有散射光角度的信号都是无混杂的，提高了散射光分布角度分辨能力。与此同时，各个独立的探测器有利于在探测器上布置杂散光屏蔽装置，同时也防止了散射光在不同探测器上的相互干扰，进一步降低系统的噪声，提高细微差异的分辨能力。我们以具体的电池材料样品来看欧美克激光粒度分析仪的测试性能对材料准确表征的案例。1. 欧美克Topsizer激光粒度仪测试含有少量大颗粒的石墨原材料的粒度分布图和粒度分布表如下图所示，可以看到对于体积含量在0.5%以下的极少量60-100μm的颗粒，以及体积含量在1%左右的2μm以下颗粒，均能够灵敏的检测出来其详尽的粒度分布。显示了Topsizer对粉体材料的大、小颗粒具有高超的分辨能力，对于最终下游应用中电池产品的安全性能和容量性能有更准确的指导意义。如果对于对少量小颗粒特别关注，在软件上，甚至可以采用数量分布替代体积分布的计算方法，进一步放大小颗粒的权重，对小颗粒数量上的变化进行更易识别的测试和生产质控。但需要注意的是，对于分布较宽的样品，由于大小颗粒在尺寸上差异本身就很大，同样体积的大小颗粒的数量相差将会异常巨大，取样和分散测量上的少许波动会导致测试结果数量分布上较大的偏差。2. 下图是欧美克LS-609激光粒度仪对磷酸亚铁锂3次取样分散测试粒度分布的叠加图，及特征粒径的统计结果，显示该仪器对磷酸亚铁锂的测试拥有优良的重现性。由此可见高分辨能力和重现性的激光粒度分析仪在电池原材料粒度检测领域能带来更好的质控效益。正如中国科学院院士、中国电动汽车百人会副理事长欧阳明高所说，中国动力电池技术创新模式已经从政府主导向市场驱动转型，目前中国电池材料研究处于国际先进行列。而在中国动力电池的快速创新发展必然也离不开高分辨能力和重现性的激光粒度分析仪作为质控的好帮手。通过给动力电池行业提供更专业优化的粒度检测方案，欧美克激光粒度仪的行业销售也在持续高速增长。欧美克必将一如既往不断探索，与中国动力电池行业并行快速发展，携手创造中国奇迹，助力新能源引领世界美好未来！参考资料：1. 沈兴志，珠海欧美克仪器有限公司，《高性能激光粒度分析仪在电池材料测试中的应用》2. 经济日报，《第七届中国电动汽车百人会论坛举办》3. 腾讯网，《磷酸铁锂厂家齐涨价，2021年将回潮迎来“第二春”？》4. 中国证券报，《磷酸铁锂电池迎来发展“第二春” 2020年累计销售同比增长近