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蜂毒肽与二元脂膜相互作用过程的单分子运动行为
被引量：
1
1
作者
徐成
林召
+1 位作者
杨恺
元冰
《物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第10期251-262,共12页
蜂毒肽等抗菌肽可通过破坏细菌的细胞膜而直接杀灭细菌,因此它的杀菌功能具有高效、广谱和不易产生耐药性等特点,并被认为有望能从根本上解决目前正严重威胁人类健康的抗生素耐药性问题.然而,抗菌肽通过增强细胞膜的通透性来实现杀菌的...
蜂毒肽等抗菌肽可通过破坏细菌的细胞膜而直接杀灭细菌,因此它的杀菌功能具有高效、广谱和不易产生耐药性等特点,并被认为有望能从根本上解决目前正严重威胁人类健康的抗生素耐药性问题.然而,抗菌肽通过增强细胞膜的通透性来实现杀菌的分子机制至今尚不清楚.本文结合单分子荧光追踪技术和分子动力学模拟,从单分子运动的角度对蜂毒肽与二元脂质细胞膜的界面相互作用过程进行了研究.结果表明,相较于其他大多数脂分子而言、部分脂分子在膜内的扩散速率会由于蜂毒肽的吸附、聚集、插膜成孔等扰动行为发生显著降低;而蜂毒肽倾向于作用在多组分脂膜相畴的边界处,干扰并降低脂膜相分离的程度,进而降低相边界对脂质分子扩散运动的限制.本工作阐明了蜂毒肽的膜作用活性对脂分子运动行为和脂膜相行为的影响、以及三者之间的关联.这些结果对于从单分子运动行为的角度来探索抗菌肽生物活性的分子机制和开发新型抗菌药物具有重要的指导意义.
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关键词
蜂毒肽
细胞膜
单
分子
追踪
分子
动力学模拟
单
分子
运动行为
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职称材料
蜂毒肽与单组分脂膜相互作用的单分子研究
被引量：
1
2
作者
王康
徐成
+2 位作者
吴晋锋
杨恺
元冰
《物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第17期351-362,共12页
近年来,单分子追踪技术的出现和发展为研究细胞膜界面生物学过程提供了一条新的途径,然而细胞膜内生物分子运动的异质性特征使得从大量分子轨迹中区分和分离不同的分子运动模式变得非常困难,迫切需要发展简单易行的分析方法.本文以蜂毒...
近年来,单分子追踪技术的出现和发展为研究细胞膜界面生物学过程提供了一条新的途径,然而细胞膜内生物分子运动的异质性特征使得从大量分子轨迹中区分和分离不同的分子运动模式变得非常困难,迫切需要发展简单易行的分析方法.本文以蜂毒肽和单组分平板支撑脂膜的相互作用体系为例,发展了一种利用单分子运动位移标准差的频数分布来区分和分离不同运动模式脂分子的数据分析方法,提供了比传统基于位移或回旋半径频数分布的分析方法更高的准确度和更多的定量信息.利用该方法成功分离得到了脂分子在平板膜内的快慢两种运动状态,并发现其分布情况部分相符于脂分子在上下叶的位置分布;在不同浓度蜂毒肽的表面吸附或跨膜成孔作用的影响下,这两部分脂分子的运动受到了不同的干扰.本文针对生物膜体系内分子运动的复杂异质性特征发展了一种实现分子运动模式分离的数据分析方法,并利用此方法获得了蜂毒肽破膜成孔的不同阶段对脂膜上下叶的不同影响.该方法的开发将对利用单分子追踪技术研究生物体系动力学过程有重要帮助.
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关键词
单
分子
追踪
分子
动力学
蜂毒肽
细胞膜
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职称材料
单分子成像和追踪技术在工业微生物研究中的应用
3
作者
严少敏
吴光
《广西科学》
CAS
北大核心
2021年第5期429-439,共11页
在单分子工具和技术的迅速发展过程中,单分子荧光显微镜技术脱颖而出,可以高特异性地监测荧光标记的生物分子的时空行为,成为研究生物系统的有力工具。然而,单分子成像和追踪技术在工业微生物研究及酶工程领域中的应用仍处于起步阶段。...
在单分子工具和技术的迅速发展过程中,单分子荧光显微镜技术脱颖而出,可以高特异性地监测荧光标记的生物分子的时空行为,成为研究生物系统的有力工具。然而,单分子成像和追踪技术在工业微生物研究及酶工程领域中的应用仍处于起步阶段。随着生物工程技术、合成生物学和代谢工程等科学技术的迅猛发展,工业微生物的应用日趋广泛。但是,菌株往往难以在整个培养期间保持最大的生产能力,导致在经济效益上不能满足产业化的需求,成为制约微生物细胞工厂发展的一个瓶颈,对酶学研究提出新的挑战。单分子成像和追踪技术具有直接、准确、实时等监测优点,可以直接在活体生物上进行研究,成功地实现了对单分子酶催化过程的实时监控,发现了多种酶的新单分子行为及反应机制。这些技术有助于各种新型酶、新特性酶、新作用方式酶的研发。本文简述单分子成像和追踪技术的主要特点(以荧光显微镜为主),总结近年来单分子成像和追踪技术在微生物研究、酶学研究中的应用,及其在工业微生物研究中的应用现状和面临的挑战。这些技术的应用必将促进纳米生物学的发展,推动酶工程改造,提高细胞工厂的生产能力。
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关键词
单
分子
成像
单
分子
追踪
工业微生物
酶工程
荧光显微镜
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职称材料
题名
蜂毒肽与二元脂膜相互作用过程的单分子运动行为
被引量：
1
1
作者
徐成
林召
杨恺
元冰
机构
苏州大学软凝聚态物理及交叉研究中心
苏州大学物理科学与技术学院
出处
《物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第10期251-262,共12页
基金
国家自然科学基金(批准号:21422404,21774092,U1532108,U1932121,21728502)
江苏省优势学科和江苏省自然科学基金(批准号:BK20171207,BK20171210)
江苏省高等学校大学生创新创业训练计划(批准号:201810285023Z)资助的课题.
文摘
蜂毒肽等抗菌肽可通过破坏细菌的细胞膜而直接杀灭细菌,因此它的杀菌功能具有高效、广谱和不易产生耐药性等特点,并被认为有望能从根本上解决目前正严重威胁人类健康的抗生素耐药性问题.然而,抗菌肽通过增强细胞膜的通透性来实现杀菌的分子机制至今尚不清楚.本文结合单分子荧光追踪技术和分子动力学模拟,从单分子运动的角度对蜂毒肽与二元脂质细胞膜的界面相互作用过程进行了研究.结果表明,相较于其他大多数脂分子而言、部分脂分子在膜内的扩散速率会由于蜂毒肽的吸附、聚集、插膜成孔等扰动行为发生显著降低;而蜂毒肽倾向于作用在多组分脂膜相畴的边界处,干扰并降低脂膜相分离的程度,进而降低相边界对脂质分子扩散运动的限制.本工作阐明了蜂毒肽的膜作用活性对脂分子运动行为和脂膜相行为的影响、以及三者之间的关联.这些结果对于从单分子运动行为的角度来探索抗菌肽生物活性的分子机制和开发新型抗菌药物具有重要的指导意义.
关键词
蜂毒肽
细胞膜
单
分子
追踪
分子
动力学模拟
单
分子
运动行为
Keywords
antimicrobial peptide
cell membrane
single-molecule tracking
molecular dynamics simulations
single molecular kinetics
分类号
R96 [医药卫生—药理学]
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职称材料
题名
蜂毒肽与单组分脂膜相互作用的单分子研究
被引量：
1
2
作者
王康
徐成
吴晋锋
杨恺
元冰
机构
苏州大学物理科学与技术学院
出处
《物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第17期351-362,共12页
基金
国家自然科学基金(批准号:21774092,U1532108,U1932121)资助的课题.
文摘
近年来,单分子追踪技术的出现和发展为研究细胞膜界面生物学过程提供了一条新的途径,然而细胞膜内生物分子运动的异质性特征使得从大量分子轨迹中区分和分离不同的分子运动模式变得非常困难,迫切需要发展简单易行的分析方法.本文以蜂毒肽和单组分平板支撑脂膜的相互作用体系为例,发展了一种利用单分子运动位移标准差的频数分布来区分和分离不同运动模式脂分子的数据分析方法,提供了比传统基于位移或回旋半径频数分布的分析方法更高的准确度和更多的定量信息.利用该方法成功分离得到了脂分子在平板膜内的快慢两种运动状态,并发现其分布情况部分相符于脂分子在上下叶的位置分布;在不同浓度蜂毒肽的表面吸附或跨膜成孔作用的影响下,这两部分脂分子的运动受到了不同的干扰.本文针对生物膜体系内分子运动的复杂异质性特征发展了一种实现分子运动模式分离的数据分析方法,并利用此方法获得了蜂毒肽破膜成孔的不同阶段对脂膜上下叶的不同影响.该方法的开发将对利用单分子追踪技术研究生物体系动力学过程有重要帮助.
关键词
单
分子
追踪
分子
动力学
蜂毒肽
细胞膜
Keywords
single-molecule tracking
molecular dynamics
melittin
cell membrane
分类号
Q2-33 [生物学—细胞生物学]
下载PDF
职称材料
题名
单分子成像和追踪技术在工业微生物研究中的应用
3
作者
严少敏
吴光
机构
广西科学院
出处
《广西科学》
CAS
北大核心
2021年第5期429-439,共11页
基金
广西重点研发计划项目(桂科AB17195034)
广西科学院科研发展基金项目(2021YFJ1203)资助。
文摘
在单分子工具和技术的迅速发展过程中,单分子荧光显微镜技术脱颖而出,可以高特异性地监测荧光标记的生物分子的时空行为,成为研究生物系统的有力工具。然而,单分子成像和追踪技术在工业微生物研究及酶工程领域中的应用仍处于起步阶段。随着生物工程技术、合成生物学和代谢工程等科学技术的迅猛发展,工业微生物的应用日趋广泛。但是,菌株往往难以在整个培养期间保持最大的生产能力,导致在经济效益上不能满足产业化的需求,成为制约微生物细胞工厂发展的一个瓶颈,对酶学研究提出新的挑战。单分子成像和追踪技术具有直接、准确、实时等监测优点,可以直接在活体生物上进行研究,成功地实现了对单分子酶催化过程的实时监控,发现了多种酶的新单分子行为及反应机制。这些技术有助于各种新型酶、新特性酶、新作用方式酶的研发。本文简述单分子成像和追踪技术的主要特点(以荧光显微镜为主),总结近年来单分子成像和追踪技术在微生物研究、酶学研究中的应用,及其在工业微生物研究中的应用现状和面临的挑战。这些技术的应用必将促进纳米生物学的发展,推动酶工程改造,提高细胞工厂的生产能力。
关键词
单
分子
成像
单
分子
追踪
工业微生物
酶工程
荧光显微镜
Keywords
single molecule imaging
single molecule tracking
industrial microorganism
enzyme engineering
fluorescence microscope
分类号
Q331 [生物学—遗传学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
蜂毒肽与二元脂膜相互作用过程的单分子运动行为
徐成
林召
杨恺
元冰
《物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020
1
下载PDF
职称材料
2
蜂毒肽与单组分脂膜相互作用的单分子研究
王康
徐成
吴晋锋
杨恺
元冰
《物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021
1
下载PDF
职称材料
3
单分子成像和追踪技术在工业微生物研究中的应用
严少敏
吴光
《广西科学》
CAS
北大核心
2021
0
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职称材料
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