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生物活性小分子  061M4008H

学期:2016-2017学年秋 | 课程属性:专业核心课 | 任课教师:陈畅等
课程编号: 061M4008H 课时: 60 学分: 4.0
课程属性: 专业核心课 主讲教师:陈畅等
英文名称: Bioactive endogenous small molecules

教学目的、要求

在生命科学研究中,蛋白质、DNA等生物大分子一直是研究的主要对象,越来越多的研究发现生物活性小分子通过与生物大分子相互作用,在细胞信号转导、细胞命运调控和生理病理过程中发挥重要作用。生物活性小分子是指生命体自身合成的、具有较高反应活性的多种小分子,包括氧化还原活性小分子、脂类分子、氨基酸和小肽、单糖和寡糖、核苷酸及其衍生物、维生素和抗生素等。本课程以生物活性小分子为主题,结合国内外最新研究,系统先容生物活性小分子的功能、特性、检测方法、参与细胞生命活动的机制以及在重大疾病发生发展中的作用。

预修课程

生物化学、细胞生物学、分子生物学

教 材

“生物活性小分子” 课件

主要内容

前言 (3学时,教师:陈畅)
1、        生物活性小分子概论(3学时)
1.1 生物活性小分子概况
1.1.1 氧化还原生物活性小分子
1.1.2 代谢产物生物活性小分子
1.1.3 其它生物活性小分子
1.2生物活性小分子研究现状
1.3生物活性小分子研究的重要意义
第一部分:氧化还原生物活性小分子(15学时,教师:陈畅)
2、        氧化还原生物活性小分子的产生和代谢(3学时)
2.1自由基生物学研究发展史
2.2细胞内氧化系统与还原系统
2.3活性氧及活性氮的生理功能
2.4活性氧及活性氮是产生和代谢
3、        氧化还原生物活性小分子与生物大分子的作用(3学时)
3.1 RNA氧化
3.2 DNA 氧化
3.3 蛋白质氧化
3.4 巯基氧化还原修饰
3.5 氧化还原依赖的细胞信号转导
4、        氧化还原生物活性小分子与衰老(3学时)
4.1 衰老的自由基理论
4.2 还原应激
4.3氧化还原调控与衰老研究的国际前沿和新假说
5、        代谢产物生物活性小分子(3学时,朱大海)
5.1 代谢小分子具有细胞信号转导功能的重要意义
5.2 代谢小分子与Warburg 效应
5.3代谢小分子乙酰乙酸调作为信号分子的发现
5.4 代谢小分子与表观遗传调控
6、        氨基酸代谢与心血管疾病-同型半胱氨酸的作用(3学时,王宪)
	6.1 同型半胱氨酸的代谢
	6.2同型半胱氨酸的心血管效应及机制
	6.3. 同型半胱氨酸的脂质调控效应及机制
	6.4. 同型半胱氨酸的免疫-脂质交互效应及机制
	6.5 调控高同型半胱氨酸代谢的临床意义

第二部分:脂质小分子(9学时,教师:刘平生)
7、    脂肪酸合成与代谢(3学时)
7.1 脂肪酸种类概况
链长、饱和度、支链、和酯化脂肪酸(PAHSA等)
7.2 脂肪酸合成
缩合、还原、脱水、和还原
7.3 脂肪酸代谢
脱氢、环氧化、和水解(alpha或beta-氧化)
8、    花生四稀酸代谢小分子(3学时)
8.1 花生四稀酸的代谢产物
前列腺素、血栓素类、白三烯类、12-过氧化羟基花生四稀酸、脂氧素类、羟基环氧素类
8.2 前列腺素实体及信号通路
G蛋白耦连受体(GPCR)
8.3 环氧合酶抑制剂与人类健康
阿司匹林等
9、    胆固醇合成与代谢(3学时)
9.1 胆固醇概况
研究历史(5次诺奖)、主要功能、研究进展
9.2 胆固醇合成和代谢调控
SREBP、HMG-CoA Reductase、
9.3 胆固醇与心血管病变
高密度脂蛋白、低密度脂蛋白、和动脉粥样硬化 
9.4 固醇类激素
激素和激素受体

第三部分:生物活性小分子调控细胞命运决定(9学时,教师:曲静)
10、   生物活性小分子与多能干细胞命运调控(3学时)
10.1 多潜能干细胞概述
10.2 生物活性小分子与多能干细胞命运调控
10.3 氧化还原调控与多能干细胞命运调控
11、   生物活性小分子与成体干细胞命运调控(3学时)
11.1 成体干细胞概述
11.2 生物活性小分子与成体干细胞命运调控
11.3 氧化还原调控与成体干细胞命运调控
12、  生物活性小分子应用前景(3学时)
12.1 小分子化合物与干细胞移植
12.2 小分子化合物与干细胞衰老
12.3 小分子化合物与疾病治疗及新药开发

第四部分:生物活性小分子与心血管系统(9学时,教师:陆忠兵)
13、       心血管系统概述(1学时)
13.1基础血流生理学
13.2 心脏
13.3血管系统
14、      心血管活性小分子及其受体(3学时)
14.1 受体概念
14.2 乙酰胆碱
14.3 儿茶酚胺
14.4腺苷
14.5 其他活性小分子
15、       心血管系统的活性肽(2学时)
15.1 钠尿肽
15.2 肾素-血管紧张素系统
15.3内皮素
15.4 其他活性肽
16、心血管系统的气体信号分子(3学时)
16.1 一氧化氮
16.2一氧化碳
16.3硫化氢

第五部分:生物活性小分子的检测方法与技术 (9学时,教师:刘扬)
17、       生物活性小分子检测方法概论(1学时)
17.1常见生物活性小分子检测方法的历史发展概况
17.2生物活性小分子检测方法的特点
17.3从离体、活细胞与活体动物三个层面了解生物活性小分子检测方法
18、       荧光光谱与成像方法(2学时)
18.1荧光光谱与成像方法的基本原理
   18.1.1 荧光光谱学基本原理概况
   18.1.2 细胞荧光光谱成像方法
   18.1.3 基于动物活体的荧光光谱成像方法
18.2氧自由基与ROS的荧光光谱与成像检测方法
   18.2.1 针对ROS的荧光光谱探针的设计原理
   18.2.2  ROS及超氧阴离子的活细胞荧光成像检测
   18.2.3 “超氧炫”与动物活体荧光成像
   18.2.4 针对氧自由基与ROS的荧光光谱与成像检测方法展望
18.3一氧化氮与NOS的荧光光谱与成像检测方法
18.3.1  针对一氧化氮与NOS的荧光光谱探针的设计原理
18.3.2  一氧化氮及NOS的活细胞荧光成像检测方法
18.3.3一氧化氮及NOS的动物活体荧光成像检测方法
18.3.4 针对一氧化氮与NOS的荧光光谱与成像检测方法展望
18.4脂类活性小分子的的荧光光谱与成像检测方法
18.4.1 针对脂类活性小分子的荧光光谱探针的设计原理
18.4.2 脂类活性小分子的荧光检测
18.4.3针对脂类活性小分子的荧光检测方法展望
19、       电子自旋共振波谱与成像方法(3学时)
19.1 自由基捕获与电子自旋共振波谱研究方法的基本原理
19.1.1 电子自旋共振波谱与成像方法发展历史概况
19.1.2自由基捕获与电子自旋共振波谱研究方法的基本原理
19.1.3 电子自旋共振波谱成像方法
19.2 氧自由基捕获与其电子自旋共振波谱及活体成像
   19.2.1 针对超氧阴离子的自由基捕获探针的设计原理
   19.2.2 脂质氧化自由基的自由基捕获与电子自旋共振波谱检测
   19.2.3  其它氧自由基的自由基捕获与电子自旋共振波谱检测
   19.2.4 氧分子的动物活体电子自旋共振成像检测
   19.2.5 针对氧自由基的电子自旋共振波谱及成像检测方法展望
19.3一氧化氮捕获与其电子自旋共振波谱及成像检测方法
   19.3.1 针对一氧化氮分子的自由基捕获探针的设计原理
   19.3.2 一氧化氮分子的动物活体电子自旋共振成像检测
   19.3.3 针对一氧化氮分子的电子自旋共振波谱及成像检测方法展望
20、       传感器与电分析化学方法(2学时)
20.1 电化学传感器方法的基本原理
20.2 一氧化氮电化学传感器
20.3 超氧阴离子自由基电化学传感器
20.4 过氧化氢及其它ROS的电化学传感器
20.5 脂类活性小分子的电化学传感器
21、       其它生物活性小分子的分析方法及新技术(1学时)
21.1 针对脂类活性小分子的MS及其MS/HPLC联用检测方法
21.2  ROS的化学发光检测技术
   21.2.1 单线态氧的化学发光检测方法
   21.2.2 一氧化氮的化学发光检测方法
   21.2.3 超氧阴离子自由基的化学发光检测方法
21.3  ROS的电化学发光检测方法
第六部分:讨论及学生展讲  (4学时,教师:陈畅,刘平生,刘扬,曲静,陆忠兵)
讨论课主题:我感兴趣的生物活性小分子研究
考试(2学时)

参考文献

1.	Free Radical Biology and Medicine, RL Zheng, Yixuan Publishers, Taiwan, 2013. (自由基生物学与医学,郑荣梁、魏耀挥、赵崇义、黄中洋主编,台湾艺轩图书出版社,2013.) 
2.	Bioactive Lipids (Oily Press Lipid Library Series), A Nicolaou, G Kokotos, Oily Press, 2004. 
3.	心血管生理学基础与临床 (第2版),朱秒章、唐代枢等,高等教育出版社,2011 
4.	Free Radicals in Biology and Medicine (4th Edition), B Halliwell, J Gutteridge, Oxford University Press, 2007.

授课时间: 星期二, 第5、6、7节
授课地点: 教2-105
授课周次: 3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18

授课时间: 星期五, 第5、6、7节
授课地点: 教2-105
授课周次: 3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18

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