跨膜Ca~(2+)梯度通过磷脂酰胆碱调节肌质网Ca~(2+)-ATP酶

将纯化的肌质网Ca~(2+)-ATP酶重组在具有或不具有跨膜Ca~(2+)梯度的脂质体上,研究了磷脂(特别是磷脂酰胆碱)在跨膜Ca~(2+)梯度对肌质网Ca~(2+)-ATP酶功能调节中的作用。结果表明:(1)高浓度的(Ca~(2+)对与不同磷脂保温的去脂Ca~(2+)-ATP酶都产生抑制,但对与PC保温的Ca~(2+)-ATP酶抑制最大。(2)当存在一个正向跨膜Ca~(2+)梯度时(酶活性中心一侧Ca~(2+)浓度较低,类似生理条件),它只对与中性磷脂PC:PE重组的Ca~(2+)-ATP酶产生抑制,且PC:PE(摩尔比)为1:1时,抑制程度最大。如以酸性磷脂PS或PG替代PC则均无明显抑制。(3)比较不同脂肪酸侧链的PC的作用表明,当DOPC或DPPC存在时均有明显抑制作用,而DMPC则几乎不表现抑制作用。(4)若Ca~(2+)梯度逆转,则无论是与酸性磷脂或中性磷脂重组的肌质网Ca~(2+)-ATP酶都会被抑制。     

跨膜Ca~(2+)梯度对重组腺苷酸环化酶活力及构象的影响

本文将分离并部分纯化的腺苷酸环化酶催化亚基(ACc)重组于具有或不具有跨膜Ca~(2+)梯度的大豆磷脂脂质体上.酶活性的测试结果表明,酶活性中心一侧Ca~(2+)浓度低于另一侧(500倍)的脂酶体(类似生理条件)酶活性最高;在Ca~(2+)浓度梯度相反的情况下酶活性最低.外加Ca~(2+)载体A23187消除脂酶体两侧的Ca~(2+)梯度可导致前者酶活力降低而后者酶活力升高.不具有Ca~(2+)浓度梯度的脂酶体酶活性介于上述两种脂酶体之间. 蛋白内源荧光及KI对其淬灭效率的测试结果均反映上述几种脂酶体中ACc构象的差异.     

基于联萘酚衍生物的荧光传感器对Ca~(2+)的选择性测定

设计了基于联萘酚衍生物(LZ)的高选择性的荧光化学传感器,分别采用荧光光谱和紫外-可见光谱法研究了其对Ca~(2+)的识别.结果显示,与其他金属离子,如Ag~+、Al ~(3+)、Bi ~(3+)、Cd~(2+)、Co~(3+)、Cr~(3+)、Cu~(2+)、Fe~(3+)、Hg~(2+)、K~+、Mg~(2+)、Mn~(2+)、Ni ~(2+)、Pb~(2+)、Zn~(2+)相比,探针LZ对Ca~(2+)呈现良好的选择性.并且该探针在486nm处的荧光强度与Ca~(2+)浓度在2~7μmol/L范围内呈现良好的线性关系,其回归系数为0.994,检测限为0.8μmol/L,多次测定的相对标准偏差为2%.     

肺Ca2+含量与硅肺的关系

本文用离子选择电极测定了实验性诱发硅肺大鼠的肺、脑、肾、肝和血清中的[Ca~(2+)]、[K~+]和[Na~+],还以荧光探针Tb~(3+)探讨了Ca~(2+)的作用。在硅肺形成后,大鼠的肺、脑、肾、肝和血清等组织中的游离[Ca~(2+)]均发生变化。荧光探针表明:硅肺大鼠肺Ca~(2+)增加部分来自线粒体Ca~(2+)的释放硅肺。大鼠肺中游离Ca~(2+)和线粒体Ca~(2+)的变化可能与巨噬细胞的损伤有关。     

Na~+-Ca~(2+)交换机制在心肌缺血-再灌注损伤中的发病学意义

本工作在大鼠的离体灌流心脏和分离的成年大鼠心肌细胞上进行了系统实验,结果表明心肌缺血-再灌注时细胞外钙离子内流的主要机制在于缺血期细胞内钠离子超负荷,激活了心肌质膜上Na~+-Ca~(2+)交换的反向运转,从而使细胞外大量Ca~(2+)内流,形成细胞内Ca~(2+)超负荷,后者导致心肌的不可逆损伤。     

Mg~(2+)通过膜脂影响重建H~+-ATP酶的构象

本文用马来酰亚胺系列(MSL)及溴乙酰胺自旋标记物为探针,分别研究了透析液中1mmol/L浓度的Mg~(2+)对重建脂酶体上猪心线粒体H~+-ATP酶构象的影响。发现Mg~(2+)可以显著提高经标记后重建的H~+-ATP酶——L·(F_0·F_1)的ESR图谱中的强弱固定化比值(S/W)。用胰蛋白酶加尿素切下经MSL标记的L·(F_0·F_1)中的F_1部分,剩留的L·(F_0)部分的S/W值仍是有Mg~(2+)的比无Mg~(2+)的高。单独提纯的F_1经MSL标记后在无Mg~(2+)、有Mg~(2+)透析20h,二者ESR图谱无明显差异。上述结果支持我们前曾提出的模型,即Mg~(2+)通过与磷脂相互作用,改变其物理状态,引起H~+-ATP酶复合体中F_0部分的构象首先发生变化,然后这一变化再传递至复合体中活性中心所在的F_1部分。     

Mg~(2+)通过磷脂影响脂酶体中H~+-ATP酶的慢运动

本文研究Mg~(2+)对H~+-ATP酶在脂酶体中慢运动的影响。在不同Mg~(2+)浓度及不同温度下,测量了运用保温法嵌入脂酶体中的马来酰亚胺自旋标记的H~+-ATP酶的ST-EPR谱。由ST-EPR谱的诊断参数L″/L,C′/C与Mg~(2+)浓度以及温度的关系,并对照根据相同条件下测得的5NS-EPR谱超精细分裂而得到的序参数S与Mg~(2+)浓度以及温度的关系,分析得出:增加脂酶体中的Mg~(2+)浓度与降低测量温度都导致H~+-ATP酶在膜脂中的运动相关时间增加。进一步分析还得到H~+-ATP酶在膜脂中旋转扩散运动的快慢与周围膜脂的活化能大小有关。在脂酶体中Mg~(2+)浓度的变化将导致膜脂活化能发生改变,从而影响H~+-ATP酶在膜中的慢运动状态。     

不同形态的氧氟沙星在凹凸棒土上的吸附特征

通过控制反应体系的pH值,探究了阳离子、兼性和阴离子形态的氧氟沙星(OFL,3种形态分别记为OFL~+,OFL~±和OFL~-)在凹凸棒土(ATP)上的吸附特征.实验结果表明,OFL~+主要通过与ATP表面的Ca~(2+),Mg~(2+)进行阳离子交换吸附于ATP上,当其吸附量较高时,会存在少量的氢键;OFL~±和OFL~-可与ATP表面的铁氧化物、铝氧化物进行表面络合,也可与溶液中从ATP中溶解出的Ca~(2+)和Mg~(2+)形成络合物,再通过静电作用吸附于ATP上.在中性至微碱性(pH=7.10~7.70)条件下,由于Ca的电负性小于Mg,[Ca~(2+)-OFL]+不能稳定地存在于溶液中,使得OFL±与Ca~(2+)进行阳离子交换而与Mg~(2+)形成络合物,再通过静电作用吸附于ATP上.当OFL主要以OFL~-形态存在于溶液中时(p H=9.00~10.00),Ca~(2+)和Mg~(2+)均可与OFL~-形成络合物,再通过静电作用吸附于ATP上.     

关于Mg~(2+)诱导Chla荧光及类囊体膜表面电荷变化的功能部位的探讨

本文用发育完全的和发育不完全的大麦叶绿体膜观察了它们的类囊体膜多肽成分、Mg~(2+)诱导Chla低温荧光及膜表面电荷的变化。发现发育不完全的叶绿体膜与发育完全的叶绿体膜不同,它们的类囊体膜缺少Chlb,不含LHC-PSII的23KDa和25KDa多肽成分,亦无Mg~(2+)诱导Chla荧光及膜表面电荷变化的效应。这些试验结果证明,LHC-PSII的23KDa和25KDa多肽系Mg~(2+)诱导这两种相关效应的功能部位。文中讨论了Mg~(2+)对LHC-PSII的静电中和作用而引起膜结构或构型的改变,可能是阳离子诱导激发能在两个光系统之间分配改变的重要原因。     

刺松藻类囊体膜23kD和24kD多肽在阳离子调节激发能分配中的作用

与高等植物不同,Mg~(2+)诱导刺松藻类囊体膜Chla荧光F_(687)增高与其诱导膜表面电荷密度减小无平行相关性,用Ca~(2+)提去膜表面的30和31kD多肽(Q_B蛋白),对Mg~(2+)诱导上述两种效应无明显的影响,但用胰酶消化进一步除去膜表面的23和24kD多肽后,Mg~(2+)诱导F_(687)增高的效应随之消失,而诱导膜表面电荷密度变化的性质不变,这些结果证明,刺松藻类囊体膜表面的23和24kD多肽是Mg~(2+)诱导荧光变化的功能部位;Mg~(2+)诱导激发能分配的改变不受膜表面静电性质控制。     

IrO2-SnO2上氧析出机理

本文研究IrO_2-SnO_2电极上氧析出过程的动力学和机理.实验得到,在所研究的电极上氧析出极化曲线的Tafel斜率约为75mV,H~+的反应级数为-0.75.此外,XPS结果证明研究电极表面Ir以+4价存在.根据实验结果提出IrO_2-SnO_2电极上氧析出过程的机理为:IrO_2+H_2O→IrO_2-OH+H~++cIrO_2-OH(?)IrO_2-O~-+(H~+)_sIrO_2-O~-(?)IrO_2-O+c2(IrO_2-O)(?)2IrO_2+O_2其中第一步为反应速度步骤(r.d.s.),(H~+)_s表示电极表面上的吸附质子。     

金属离子对不同分子量腐殖酸生成三卤甲烷的影响

通过超滤手段将腐殖酸溶液分离成分子量为10K、10K-30K、30K-100K和100K的四部分。考察了金属离子K~+、Ca~(2+)、Mg~(2+)、Al~(3+)、Fe~(3+)对各分子量组分生成三卤甲烷(THMs)的影响,结果表明五种金属离子对腐殖酸各分子量组分三卤甲烷生成的影响不同。K~+使100K分子量组分生成的CHCl_3减少,Br-THMs增加;Ca~(2+)、Mg~(2+)的加入促进了分子量10K的组分生成THMs;Fe~(3+)、Al~(3+)表现出与Ca~(2+)、Mg~(2+)类似的结果。但各金属离子的加入都使得10K的分子量组分的THMs生成量降低。     

腺苷酸激酶催化循环后期Mg~(2+)转移的分子动力学模拟（英文）

腺苷酸激酶是一个包含三个结构域(LID结构域、NMP结构域和CORE结构域)的蛋白质分子,其主要作用是催化化学反应Mg~(2+)+ATP+AMP(?)2ADP+Mg~(2+)进而将细胞内ATP分子的浓度维持在合适的范围内。在腺苷酸激酶催化上述化学反应的过程中,需要有Mg~(2+)的参与。最近的实验发现Mg~(2+)不仅参与上述反应的化学步骤,而且对化学反应发生后底物的释放过程至关重要。己有晶体结构数据显示,在催化循环过程的化学反应步骤完成后,一个Mg~(2+)可同时和分别位于LID结构域及NMP结构域的两个ADP分子配位。然而,在底物的释放与分离过程中,Mg~(2+)可能只与其中一个ADP分子结合。由于Mg~(2+)与ADP分子的结合情况会在很大程度上影响作为催化循环限速步骤的底物释放过程,因此人们有必要研究清楚在底物释放前Mg~(2+)与催化产物ADP分子的配位情况,即Mg~(2+)更倾向于与LID结构域的ADP分子结合还是与NMP结构域的ADP分子结合。本文中,我们对催化反应后底物释放前的酶-底物复合物(包含酶、两个ADP分子以及Mg~(2+))做了分子动力学模拟研究。我们基于metadynamics方法得到了Mg~(2+)在两个ADP分子间转移的自由能面,发现在底物分离与释放过程中,Mg~(2+)更倾向于与LID结构域的ADP分子结合。只有当LID结构域的ADP分子被质子化,同时NMP结构域的ADP分子处于去质子化状态时,Mg~(2+)才会倾向于与NMP结构域的ADP分子结合。另外,我们也刻画了Mg~(2+)转移过程中配体交换与脱水过程。本工作的研究结果有助于理解腺苷酸激酶催化循环后期的分子过程。     

环烷酸类载体液膜体系对金属离子传输机理的研究

本文先在大块液膜体系中以环已烷甲酸为载体,通过正交设计,系统地研究了各种因素对希土离子输送作用的影响规律。比较了相同条件下RE~(3+)(希土)同Na~+,NH_4~+、Ca~(2+)和Fe~(3+)等离子的输送作用。发现在适当条件下,无皂化的羧酸载体对RE~(3+)离子具有良好的输送效果,同时证实,羧酸输送RE~(3+)离子是通过三个H~+离子与一个RE~(3+)离子的交换,而当载体皂化时,皂化的载体直接与接收相H~+离子发生交换,从而降低了羧酸对RE~(3+)离子的输送和分离效果。 在大块液膜研究的基础上,建立了一个以无皂化的环烷酸为载体的乳状液膜体系,从模拟离子矿的硫酸铵浸出液中萃取希土,通过正交试验确定了最优的液膜萃取条件,希土萃取率达96％以上,富集度30～40倍。     

应用电子捕获解离技术结合金属离子快速识别寡糖异构体

应用傅里叶变换离子回旋共振质谱(FT-ICR-MS)的电子捕获解离(ECD)技术对寡糖异构体进行识别。以麦芽七糖、甘露六糖和昆布六糖为研究对象,通过在样品中添加过渡金属离子(Na~+、Ca~(2+)、Ba~(2+)、Mg~(2+)、Mn~(2+)和Co~(2+)),研究不同金属离子对寡糖碎裂的影响。加合Ba~(2+)和Ca~(2+)后的麦芽七糖得到了相同的碎裂离子(~(0,2)A和~(2,4)A),Mg~(2+)和Mn~(2+)也具有相似的影响(~(0,2)A、~(2,4)A和~(2,5)A),Co~(2+)加合的麦芽七糖也得到了3个交叉环断裂离子(~(1,4)A、~(2,4)A和~(2,5)A),但对于加合Na~+后的麦芽七糖仅得到了一个交叉环断裂离子(~(0,2)A)。研究发现,六聚糖的质谱图的信号比相应的麦芽七糖的信号差,应是缔合的金属离子的数量不同导致的结果;区分寡糖异构体比较好的金属离子为Ca~(2+)、Co~(2+)和Mg~(2+),其中Ca~(2+)是区分寡糖异构体的更可靠的电荷载体。     

水溶性聚合物和两亲聚合物:9.新型丙烯酰胺基两亲单体及其两亲聚合物的单层膜研究

本文对新型两亲单体,2-丙烯酰胺基十六烷磺酸(AMC_(16)S),及其两亲聚合物PAMC_(16)S在空气-水界面上形成单层膜的特点进行了研究。AMC_(16)S可通过在亚相中添加Ca~(2+)或Cd~(2+)等多价阳离子在界面上原位生成不溶性磺酸盐的方法获得满意的成膜行为。PAMC_(16)S不溶于水,可直接成膜。发现,PAMC_(16)S的成膜行为与亚相的性质明显相关。纯水亚相下PAMC_(16)S的极限单体链节面积较大,如亚相含有Ca~(2+)或Cd~(2+),极限面积明显缩小,说明烷基碳氢链的排列趋向紧密。     

ATP与Mg~(2+)、Ca~(2+)生成配合物反应的热力学研究

核苷酸类化合物与二价金属离子生成配合物的反应,在生物体内起着重要作用。许多科学工作者采用不同的手段,对这类反应进行了研究。但是由于实验方法和实验条件上的差异,所得结果亦不尽相同。Mg~(2+)和Ca~(2+)作为ATP酶的激活剂,参与ATP酶催化水解ATP的反应。一般认为该反应的机理是ATP先与Mg~(2+)、Ca~(2+)生成配合物ATPMg~(2-)与ATPCa~(2-),然后被催化水解。本文采用微量量热法,研究了这一中间过程。对于ATP-Mg~(2+)体系测定的结果,与在相似实验条件下用微量量热法得到的文献值相吻合,验证了数据的可靠性。对于ATP-Ca~(2+)体系,     

CPP杨梅型树脂的交换性能

本文研究了Zn~(2+)、Cd~(2+)、Hg~(2+)、Ca~(2+)、Mg~(2+)、Pb~(2+),Co~(2+)、Ni~(2+)、Cu~(2+)等二价金属离子在CPP杨梅型树脂上的交换过程。CPP—Na/Me~(2+)的交换容量一般在3meq/g-R以上;动态交换20分钟以后,除Hg~(2+)离子外,可达2.3—3.2meq/g—R。(CPP)_2—Me的稳定性顺序测得为:Cu~(2+)>Zn~(2+)>Co~(2+)>Ni~(2+)>Cd~(2+)>Hg~(2+)>Mg~(2+)>Ca~(2+)。在不同pH溶液中,二价全属离子在溶液相和树脂相之间的分配系数表明,pH<2.5时(CPP)_2—Me容易被酸再生,并且当两种或两种以上的金属离子在给定的pH溶液中分配系数差足够大时,有希望获得淋洗分离。     

掺锰五磷酸铈、铽晶体的生长及其光谱

用蒸发溶液法从磷酸溶液中首次生长出一系列Ce_xTb_(1-x)P_5O_(14):Mn晶体。它们属于单斜晶系,空间群P2_1/c。计算了晶格常数,用EPR结果确定在晶体中锰离子呈二价。测定了Ce_xTb_(1-x)P_5O_(14):Mn晶体的光谱,说明在晶体中存在着Ce~(3+)到Tb~(3+)和Mn~(2+)的能量转移。Mn~(2+)和Tb~(3+)的发射峰重叠,并使Tb~(3+)的发射峰增强。     

掺杂和取代对红色荧光材料SrAl_(12)O_(19):Mn~(4+)发光性能的影响（英文）

SrAl_(12)O_(19):Mn~(4+)是一种用于高显色性白光发光二极管的候选红色荧光材料。本论文研究了Mg~(2+)、Zn~(2+)和Ge~(4+)离子的掺杂效应以及Ga~(3+)、Ca~(2+)和Ba~(2+)离子的取代效应对SrAl_(12)O_(19):Mn~(4+)荧光材料性能的影响。样品通过高温固相反应制备,焙烧温度在1250~1500℃之间。利用X射线衍射技术表征了材料的相纯度,用荧光激发光谱和发射光谱表征了材料的荧光性能。研究结果指出,与未进行Mg~(2+)或Zn~(2+)掺杂的样品相比,Mg~(2+)或Zn~(2+)离子对Al~(3+)格位的掺杂可以使材料的发光强度提高~60%,其原因被认为是掺杂促进了激活剂Mn~(4+)离子进入晶格,其过程可以表示为:MO+MnOM_(Al)'+Mn_(Al)+30o~×(M=Mg,Zn),电子顺磁共振谱支持这一结果。Ge~(4+)离子的掺杂使材料的发光性能明显下降。Ga~(3+)离子可以取代Al~(3+)离子形成全范围的固溶体,其中少量Ga~(3+)离子的掺杂可以使材料的荧光发射强度提高~13%,而掺杂量进一步提高使材料的荧光性能下降。Ca~(2+)和Ba~(2+)对Sr~(2+)的取代仅形成有限范围的固溶体。Ca~(2+)的取代使材料的发光性能提高;而Ba~(2+)的取代使材料的发光强度下降。