DNA 拓扑异构酶Ⅱ的结构和作用原理

1976年美国国立卫生研究所的 Gellert 等从大肠杆菌中提取到解旋酶 (gyrase, 也叫细菌DNA 拓扑异构酶Ⅱ ,以下简称 TopoⅡ )以来, 对 TopoⅡ的作用机制一直存在争议. Tse (1980)报道, Topo Ⅱ能同时打断 DNA 的两条链,TopoⅡ的两个亚基键分别与断开的 DNA 的两个5'末端连接, 并互相错开4个碱基对，以便让另一股 DNA 双链通过。

Cyanex 302萃取轻、中和重稀土热力学、动力学及其界面性质的研究

本文系统研究了酸性单硫代磷酸萃取剂Cyanex302萃取抗、忆、斓和礼的单一体系热力学，钦、钻和饵的协同萃取热力学，抗、忆、斓和礼的动力学机理及其各种因素影响下的界面活性，在以下四个方面得到了具有学术意义和应用前景的结果。1．推导了Cyanex302萃取Sc（111），Y（111），La（111）和Gd（111）的平衡方程式，比较了Cyanex302与纯化后Cyanex302对稀土的萃取性能和分离选择性。以斓为例，深入探讨了Cyanex302中不同组份在萃取过程中的地位和作用，明确了cyanex302与TOPO混合对稀土元素萃取具有明显的协同效应，推测了纯化cyanex302与TOPO混合萃取悯的热力学机理，计算了协萃系数，确定了萃合物组成。2．探讨了Cyanex302与不同类型（酸性，中性和胺类）萃取剂混合对钦、钻、饵的萃取性能。比较了Cyanex302与不同类型萃取剂等物质的量混合后，对三种稀土元素萃取能力的强弱顺序和分离选择性顺序。明确cyanex302与不同类型萃取剂混合可以构成协萃和反协萃体系，计算了协萃体系的协萃系数。以cyanex302与CA-100萃取YCl3为例，推导了协萃机理，确定了协萃配合物的组成。3．借助于不同的数据处理方法研究了cyanex302萃取杭、钻、斓和锐的动力学，考察了各种因素对萃取速率的影响，获得不同方法下的速率方程，得出不同的萃取机理。比较了Cyanex302正向萃取和反萃取YCl_3的动力学方程，得出一些具有指导意义的结论。Vll4．用不同的数学处理方法研究了Cyanex302在没有离子强度维持下各种稀释剂对界面活性的影响，比较了各种数据处理方法下结论的不同，分析了不同稀释剂对Cyanex302界面活性影响的原因。重点讨论了CyaneX302-庚烷-（H，Na）Cl体系中温度、水相酸度和离子强度对界面活性的影响，把界面吸附与萃取动力学相结合，探讨了二者之间的关系。

环烷酸和其它萃取剂协同萃取稀土元素的化学

环烷酸是一种价廉容量大的萃取剂，在其中加入混合醇工业上已用于分离制取高纯Y_2O_3，并用于提纯氧化铕。为了扩大环烷酸的应用，我们对加有中性磷萃取剂及β－双酮类螯合剂的环烷酸协萃体系进行了较为系统的研究。测定了协萃体系萃取Nd(III)和Er(III)的协萃曲线，协萃剂的协萃能力强弱顺序为：PMBP＞TOPO＞BDBP＞DBBP＞TBP Er(III)＞Nd(III) TBP几乎没有协萃效应，当其在有机相中所占克分子而分数大于30％时，尤其如此，DBBP有类似的规律，其余协萃剂均无反协萃效应。测定单一稀土离子分配比随原子序数的变化可见协萃体系协萃重稀土的能力大于轻稀土。钇的萃取位置发生了显著的变化，主要是位于轻稀土组，在如有DBBP及TOPO的体系中移至了HO附近；随着平衡水相酸度的降低，钇有向原子序数增大的方向移动的趋势，而且中性磷萃取剂的萃取能力越大，钇的萃取位置变化越多，使其和镧系元素之间的分离因素有所下降。用解析法等研究了多元协萃络合物的组成及协萃反应机理，并计算了相应的表观协萃平衡常数及有机相加合反应平衡常数。考察萃取前后有机相的红外光谱可见中性磷萃取剂和环烷酸形成氢键的能力为：TBP＞DBBP＞BDBP＞TOPO和金属离子的配位能力为：TBP＜DBBP＜（BDBP）＜TOPO Nd(III)＜Er(III)找出了环烷酸配位后羧基的反对称及对称伸展振动，由二者之差指出羧基为螯合配位或双金属格式配位，P＝O和金属离子形成了配价键。游离中性磷化合物，混合有机相中及协萃络合物中的P＝0伸展振动波数与其诱导效应指数之间符合线性规律。将中性磷化合物单独萃取Nd(III)及Er(III)时的分配比，协萃体系的总分配比，酸性协萃系数，表现协萃平衡常数及有机相加合反应平衡常数的对数对P＝0伸展振动频率及诱导效应指数作用，也能找到近似的线性规律。分析环烷酸和PMBP混合前后的振动光谱及换磷共根~1H谱发现环烷酸和PMBP之间也有氢键律合作用。为了进一步说明协萃剂在萃取过程中的作用，合成了除Pm以外十五个稀土－PMRP－环烷酸三元络合物。用快原子轰出质谱法测定了La、Pr及Er等元素络合物的分子量。络合物TG－DTA曲线表明分解过程分两步进行，第一步为环烷酸的分解，第二步为PMBP的分解，最后产物为氧化物。环烷酸首先分解是由于环烷酸和稀土离子的键合强度不如PMBP，这在络合物的质谱，~1HNMR谱及恒温产物的红外光谱中均得到了证实，系统地研究了络合物在4000－100cm~(-1)范围内的FT－IR艺谱，分析了配体和稀土离子配位前后，COOH，ezo, c…e…c及RE－O等振动附近的变化，指出了配体和稀土离子之间的配位形式可能为：PMBP和稀土离子形成的RE－O键伸展振动频率可分为轻重稀土组，环烷酸和稀土离子之间的RE－O键伸展振频率与稀土离子总轨道角动量之间符合斜“W”规律，为常数和原子序数之间呈现近似“四分组”效应，钇位于Lu前，并接近于Lu。还考察了络合物~1HNMR谱上配体的各种基团质子化学位移，指出络合物可能有两种空间模型。在所形成的化合物中，Ce呈现四价状态为Ce(PMBP)_2A_2，其稳定性大于其他三价稀土离子的络合物。

Synthesis of polycrystalline nanotubular Bi2Te3

Polycrystalline nanotubular Bi2Te3 could be prepared via a high-temperature solution process using nanoscale tellurium, decomposed from trioctylphosphine oxide (TOPO) extracted tellurium species (Te-TOPO), as sacrificial template. The formation of such tubular structure is believed to be the result of outward diffusion of Te during the alloying process. The electrical properties (Seebeck coefficient and electrical conductivity) of the polycrystalline nanotubular Bi2Te3 have been studied and the experimental results show that the electrical conductivity is approximately three orders of magnitude smaller than bulk bismuth telluride materials mainly due to the much larger resistance brought by the insufficient contact between the nanotubular structures.

Studies on the roles of different components in Cyanex 302 for rare earth ions extraction and separation

In this paper, the extractabilities of Cyanex 302 and purified Cyanex 302 (hereafter HBTMPTP or HA) in heptane have been compared by extracting the scandium, yttrium, lanthanum, and gadolinium from hydrochloric acid solutions. The roles of the different components in Cyanex 302 on lanthanum extraction have been analyzed. The result demonstrates that the Cyanex 302 has a higher extractability than HBTMPTP, which perhaps originates from the interaction among the components in Cyanex 302. Especially for R3PO, obviously synergistic effect can be observed in the lower pH range and extraction mechanism of lanthanum using the mixture of HBTMPTP and TOPO has been deduced to be:where (HA)(2) and B denote the dimeric form of HBTMPTP and TOPO, respectively. At the same time, the separation abilities of Cyanex 302 and HBTMPTP on the rare earth elements have been compared. Also, the effect of temperature on the extraction with Cyaenx 302, HBTMPTP and the mixture of HBTMPTP and TOPO has also been discussed with thermodynamic functions Delta H, Delta S, and Delta G calculated.

稀土铕离子标记抗乙型肝炎表面抗体

结合生命科学中生物活性物质的高灵敏度分析检测方法研究 ,组装了时间分辨激光荧光免疫分析装置 ;合成了稀土离子与蛋白质联接的双向螯合剂 二乙三胺五乙环酐(DTPAA) ;纯化了抗 乙型肝炎表面抗体 ;研究了Eu3+ DTPAA 抗 乙型肝炎表面抗体制备过程 ;确定了标记物制备的最佳条件 ;依据解离增强原理 ,采用时间分辨激光荧光光谱技术 ,对Eu( β NTA) 3(TOPO) 2 螯合物的有关参数进行了测定。

海洋放线菌来源的化合物卡拉霉素(kalamycin)的抗肿瘤作用和机制研究

海洋生态环境的特殊性决定了海洋中往往含有结构奇特、新颖的化学物质， 海洋药物具有药理特异性、高活性和多样性，已成为药物研发热点领域，海洋抗肿瘤药物也是其中之一。卡拉霉素（kalamycin）来源于海洋放线菌M097的聚酮类化合物，我们实验室用体外增殖抑制试验发现了卡拉霉素（kalamycin）的抗肿瘤作用。有报道其类似物lactoquinomycin和frenolicin B是肿瘤靶点AKT抑制剂，并由此推断吡喃萘醌骨架在AKT抑制过程中发挥主要作用，我们发现虽然卡拉霉素（kalamycin）含有吡喃萘醌骨架，但是并不抑制AKT及其下游信号系统；继而对卡拉霉素（kalamycin）的体外抗肿瘤作用及其机理进行了系统的分析。 采用磺酰罗丹明B（SRB）法检测卡拉霉素（kalamycin）对10株肿瘤细胞株的体外增殖抑制作用，结果表明，卡拉霉素（kalamycin）能明显抑制各种组织来源的肿瘤细胞生长，具有广泛的细胞增殖抑制作用，除对一株肺癌细胞A549抑制作用不明显外，对9株肿瘤细胞株的IC50平均值为2.5μM，并且对各个细胞株生长抑制曲线形态基本一致。采用流式细胞术证实，卡拉霉素（kalamycin）能剂量依赖地诱导结肠癌细胞HCT-116和肝癌细胞SMMC-7721发生G2/M期周期阻滞，可以诱导黑色素瘤A375细胞发生凋亡。 基于前人的报道，我们用Western blot方法检测卡拉霉素（kalamycin）对AKT信号系统的影响，用量从1μM增加到16μM，AKT、mTOR和磷酸化AKT、mTOR、GSK3β的总量都没有变化；因此我们判断卡拉霉素（kalamycin）不是通过AKT系统发挥作用，而是有另外的机制。细胞凋亡和周期阻滞的很多过程是和P53相关的，我们用卡拉霉素（kalamycin）对P53野生和缺失的HCT-116细胞的增殖抑制和凋亡诱导来分析该抑制作用是否和P53相关，结果显示卡拉霉素（kalamycin）对两种细胞的生长抑制和诱导凋亡作用无明显差异，其作用和P53途径是不相关的。 卡拉霉素（kalamycin）细胞增殖抑制作用的非选择性，表明该化合物是一个广谱的细胞增殖抑制剂。我们用体外酶反应实验分析了卡拉霉素（kalamycin）对拓扑酶的抑制作用，结果显示卡拉霉素（kalamycin）对Topo I没有抑制作用，在20μM时几乎完全抑制Topo II，呈现出显著的浓度依赖效应，抑制作用大约比VP16强十倍。用DNA伸展实验和Topo II 介导的负超螺旋 pBR322 切割实验，证实卡拉霉素（kalamycin）不是DNA嵌入剂和Topo II毒剂，而是一个催化抑制剂。在体外模拟Topo II的催化反应步骤，把整个过程分解，发现卡拉霉素（kalamycin）可以抑制Topo II介导的DNA的切割，但是对再连接没有作用；卡拉霉素（kalamycin）能抑制ATP水解的作用，但是在较高剂量时抑制作用要比阳性对照弱得多。因此，卡拉霉素（kalamycin）可能主要通过抑制Topo II介导的DNA的切割发挥作用。 肿瘤新血管生成是原发性肿瘤赖以发生、生长和转移的物质基础。我们用了多个新生血管生成模型对卡拉霉素（kalamycin）的抗新生血管生成作用进行了检测，发现卡拉霉素（kalamycin） 对内皮细胞管腔形有抑制作用，其作用效果呈现明显的剂量依赖性。卡拉霉素（kalamycin）在对内皮细胞HMEC-1在12小时内的IC50是4.39μM ，在没有显著增殖抑制作用的剂量下，对HMEC-1管腔形成依然具有抑制作用，提示卡拉霉素（kalamycin）的抗新生血管生成作用并非完全来源于其增殖抑制作用。通过体外酶反应、western blot和双荧光素酶报告基因系统分析卡拉霉素（kalamycin）抑制肿瘤新血管生成的信号途径，结果发现这种抑制作用不是依赖于酪氨酸激酶和HIF-lα途径的。 综上所述，卡拉霉素（kalamycin）不是一个AKT抑制剂，它通过专一性的抑制Topo II使肿瘤细胞发生周期阻滞和细胞凋亡，主要抑制Topo II介导的DNA的切割和ATP水解作用。同时卡拉霉素（kalamycin）可以抑制肿瘤血管管腔形成，抑制作用不依赖酪氨酸激酶和HIF-lα途径。