联吡啶类金属配位聚合物对不同有机染料的选择性吸附研究

联吡啶类金属配位聚合物(MOFs)在有机染料吸附中展示出卓越潜力。特别是联吡啶羧酸配体与钌(Ru)离子形成的MOFs,不仅应用在光催化领域,也在吸附分离中表现突出。通过合成不同结构的MOFs,并运用多种分析方法(如X-射线衍射、红外光谱、热重分析等)进行表征。研究着重于这些MOFs对甲基橙、刚果红、罗丹明B等染料的选择性吸附性能,显示出对特定染料的高效吸附和选择性。此外,探讨了金属离子和配体结构对吸附效果的影响,为开发新型吸附材料提供了重要数据。

p53-MDM2相互作用的分子力学和动力学研究

p53-MDM2相互作用的抑制已经成为治疗癌症的新方法.本文将分子动力学模拟和MM-PBSA(molecular mechanics/passion-Boltzman surface area)方法结合起来研究MDM2-p53相互作用机制。结果证明范德华相互作用驱动了MDM2与p53的结合.基于残基-残基相互作用的计算不仅证明p53的三个残基Phe19′,Trp23′和Leu26′与MDM2有较强的相互作用,而且还发现另外两个残基Leu22′和Pro27′也与MDM2有较强的相互作用,这为抗癌药物的设计提供了新靶标.同时也证明CH-CH,CH-π和π-π相互作用驱动了p53在MDM2疏水性裂缝中的结合.

Asp25质子化有利于HIV-1蛋白酶与抑制剂GRL02031结合

GRL02031是人体免疫缺陷病毒(HIV-1)天冬氨酸蛋白酶的抑制剂,是潜在的治疗艾滋病药物,HIV-1蛋白酶中Asp25/Asp25’的质子化状态对于理解HIV-1蛋白酶和抑制剂的作用机制以及氨基酸变异对抗药性的影响有重要意义.本文对Protease-GRL02031(PR-031)复合物的最可能的四种质子化状态进行了5ns分子动力学模拟,分析了Asp25/Asp25’不同的质子化状态对动力学特征和作用机制的影响,用MM-PBSA的方法计算了PR-031复合物在各种质子化状态下的结合自由能,同时对作为PR-031作用桥梁的水分子与PR-031复合物形成氢键的分析,表明水分子在ASP25质子化状态下最为稳定.结果显示A链ASP25中OD2质子化更有利于蛋白酶与抑制剂GRL02031的结合,是最可能的质子化状态.这对更高效的抗变异药物的设计提供了理论上的指导.

分子动力学研究抑制剂pDI6W与MDM2的相互作用机制

p53-MDM2相互作用已经成为治疗癌症药物设计的重要靶标.本文采用分子动力学模拟和MM-PBSA(molecular mechanics-Possion-Boltzmann surface area)方法计算了肽类抑制剂pD16W与MDM2的结合自由能,结果证明范德华作用是pD16W与MDM2结合的主要力量.相关矩阵的计算结果表明pD16W的结合主要诱导了MDM2内部的反相关运动.基于成对残基的自由能分解计算不仅证明pD16W的5个残基Phe19′,Trp22′,Trp23′,Leu26′和Thr27′能够与MDM2产生较强的相互作用,而且确认了CH-π,CH-CH和π-πc相互作用驱动了pD16W在MDM2疏水裂缝中的结合.这为抗癌药物的设计提供了理论上的指导.

分子动力学研究抗体SPE7与抗原Alizarin red的相互作用机制

研究抗原与抗体的相互作用机制在治疗与抗体相关疾病药物的研发中起到重要作用.采用分子动力学模拟和MM-PBSA(molecular mechanics-Poisson Boltzmann surface area)以及溶解相互作用能SIE(solvated interaction energy)方法研究了抗原Alizarin red(AZN)与抗体SPE7的结合模式.研究结果证明范德华作用主导了抗原AZN与抗体SPE7的相互作用.基于残基能量分解的计算表明抗原AZN能与残基H-W35、H-Y105、L-Y34和L-W93产生较强的相互作用,此结果表明AZN与SPE7分离残基间的π-π相互作用驱动了AZN与SPE7的结合.期望这个研究能为治疗与抗体相关疾病药物的研发提供重要的理论指导.

HIV-1蛋白酶与抑制剂3G3相互作用机制的分子动力学研究

HIV-1蛋白酶已经成为治疗艾滋病药物设计的重要靶标.本文采用分子动力学模拟和MM-PB/SA方法计算了抑制剂3G3与HIV-1蛋白酶的结合自由能,结果表明范德华作用驱动了3G3与蛋白酶的结合.同时也采用了基于残基的自由能分解方法计算了抑制剂-残基相互作用,结果证明残基Ala28,Val32/Val32′,Ile47,Gly49,Ile50/Ile50′,Ile84/Ile84′和Pro81′能与蛋白酶产生较为强烈的相互作用,同时也表明CH-π,π-π和CH-O相互作用控制了3G3与蛋白酶的结合.我们期望这个研究能为抗艾滋病的药物设计提供理论上的指导.

MDM2与抑制剂PDIQ作用机制的结合自由能计算研究

近年来p53-MDM2相互作用已成为抗癌药物设计的重要靶标.本工作采用分子动力学模拟和结合自由能计算研究抑制剂PDIQ与MDM2的结合模式.结果显示范德瓦尔斯作用是抑制剂结合的主体力量.基于残基的自由能分解计算结果表明CH-CH,CH-π和π-π相互作用驱动了抑制剂与MDM2的结合.这一研究可为抗癌药物的设计提供一定的理论指导.

Pb掺杂对Bi-Ca钴酸盐热电材料电子结构的影响研究

采用密度泛函离散变分方法计算了Pb掺杂Bi位对EBi1．68Ca2O4]RS[CoO2]1．6。的电子结构和化学键的影响，并讨论了它们与热电性能之间的关系。计算结果表明，掺Pb体系的电子结构表现出半导体特征，与未掺杂的相比，能隙变窄；掺Pb后，在-4．5～1．8eV的能量范围内，高能态Co3d与低能态O2p存在着杂化作用，Pb6p在费米能级附近的贡献增强。通过计算键级和分子波函数轨道可知，体系的计算键级在曲面和C轴方向表现出各向异性特征，掺Pb后，Co-O、Pb（Bi）-O均比未掺杂体系减弱，而Bi（Pb）-Bi的键性增强。由此推断，掺Pb体系的热电性能将有所改善。

不同时期咸水滴灌对滨海盐碱地设施番茄产量及品质的影响

以番茄品种“妞内姆1618”为试材,利用5个不同浓度的咸水(2、3、5、7、9 g·L^(-1)),以淡水(0.3 g·L^(-1))为对照,分别在番茄前期、中期、后期进行滴灌,研究不同时期咸水灌溉对番茄产量及品质指标的影响,以期为盐碱地设施番茄咸水灌溉制度提供参考依据。结果表明:前期≤5 g·L^(-1)咸水滴灌,产量及单果质量较对照降低不明显,但7、9 g·L^(-1)处理均达显著水平,而后期≤9 g·L^(-1)各咸水处理较对照差异均不显著,但却使中期单果质量显著降低;咸水滴灌提高了前期、中期的维生素C及有机酸含量,但却使果实后期的维生素C含量降低,使前期、后期果实硬度增加,且均提高了果实可溶性固形物含量。在土壤含盐量低于0.3%的滨海盐碱区,根据番茄不同时期进行适宜浓度咸水滴灌,能够达到保产提质目的。

分子动力学和丙氨酸变异研究MDM2与抑制剂P4的结合模式

抑制p53-MDM2相互作用已经成为癌症治疗的新途径.采用分子动力学模拟和MM-PBSA(molecular mechanics-Possion-Boltzmann surface area)方法研究了肽类抑制剂P4与MDM2的结合模式.研究表明P4与MDMD2疏水性裂缝的范德华作用是抑制剂结合的主导力量。采用丙氨酸变异计算研究了P4与MDM2的作用热区.结果表明残基Lys51,Leu54,Leu57,Ile61,Met62,Tyr67,Gln72,His73,Val93,His96和Ile99的丙氨酸变异导致了范德华作用的降低,而对极性相互作用几乎没有产生影响,同时也证明这些残基处于P4与MDM2作用表面的热区,对抑制剂的结合有重要贡献,这能为抗癌药物的设计提供理论上的指导.

抑制剂8CA与脂肪细胞脂肪酸结合蛋白(A-FABP)结合模式的分子动力学研究

脂肪细胞脂肪酸结合蛋白A-FABP(Adipocyte fatty-acid binding protein)是治疗脂质调节生物过程相关疾病的重要靶标.采用分子动力学模拟和MM-PBSA方法研究抑制剂8CA与A-FABP结合模式,结果表明静电相互作用和范德华作用驱动了抑制剂8CA与A-FABP的结合.基于残基的能量分解表明抑制剂8CA与R126间的极性相互作用为抑制剂与A-FABP的结合提供了重要贡献,该残基与8CA的相互作用较好地稳定了抑制剂与A-FABP复合物的稳定性.期望该研究可为治疗炎症、动脉硬化和代谢病药物设计提供一定的理论指导.

抑制剂G4G与HIV-1蛋白酶作用模式的结合自由能计算研究

本文采用分子动力学模拟和结合自由能计算研究了抑制剂G4G与HIV-1蛋白酶的作用机制.研究结果表明范德华作用主导了抑制剂G4G与HIV-1蛋白酶的结合.基于残基的自由能计算表明残基Gly49、Ile50、Val82、Ile84、Gly27′、Ala28′、Ile50′和Ile84′与G4G产生了较强的相互作用,同时研究也表明CH-π,CH-O相互作用和氢键是其主要的作用形式.该研究能为以HIV-1蛋白酶为靶标的抗艾滋病药物设计提供理论上的指导.

抑制剂8Q9和8QC与bromodomain结构域蛋白4作用机理的分子动力学研究

Bromodomain结构域蛋白4(bromodomain-containing protein 4,BRD4)已成为治疗多种疾病药物设计的重要靶标.最近在实验上发现了几种有效的靶向BRD4的抑制剂,但具体的抑制机理尚不清楚.此工作采用分子动力学模拟,动态相关性分析和结合自由能计算研究抑制剂8Q9和8QC与BRD4(1)的结合模式.分子动力学分析表明抑制剂结合对BRD4(1)的结构柔性产生重大影响.同时动态相关性分析进一步表明抑制剂结合极大地改变了BRD4(1)的运动模式.结合自由能计算结果表明范德华相互作用是抑制剂与BRD4(1)结合的主要驱动力.采用基于残基的自由能分解方法评估了分离残基对抑制剂结合的贡献,数据表明氢键相互作用和疏水相互作用是影响抑制剂与BRD4(1)结合的关键因素.本研究有望为设计和开发靶向BRD4的抑制剂提供有意义的理论指导.

分子动力学研究抑制剂APV与HIV-1蛋白酶的作用机制

采用分子动力学模拟和结合自由能计算研究了抑制剂APV与HIV-1蛋白酶的作用机制.研究结果表明范德瓦尔斯作用主控了APV与HIV-1蛋白酶的结合.采用基于残基的自由能分解方法计算了抑制剂-残基相互作用,结果表明9个残基Gly27、Ile32、Val47、Ile50、Ile84、Ala28'、Gly49'、Ile50'和Arg87'与APV产生了大于1.0 kcal/mol的强相互作用,而且证明CH-π,CH-O相互作用和极性作用是其结合的主要形式.期待该结果可以为以HIV-1蛋白酶为靶标的抗艾滋病药物设计提供理论上的指导.

N-乙酰基-L-赖氨酸-甲酰胺对主链的理论构象分析

目的考虑到N-乙酰基-L-赖氨酸-甲酰胺的非键及静电相互作用、拓扑能、键角的弯曲和氢键,研究了它的空间结构即分析它的主链理论构象.方法当主链的最大构象可能性确定时,侧链的键角和两面角φ,ψ在每一点变化的情况下,用能量低化的方法得到了构象图,评价了主链和侧链的空间的相互制约性.当主链为低能式而侧链具有最大拓朴势时,φ,ψ,χ1-χ5角的所有组合作为初始近似的情况下,计算了分子的优势构象.结果N-乙酰基-L赖氨酸-甲酰胺的稳定构象与赖氨酸残基在蛋白质中的已知结构的几何构型相符合.

丙氨酸三肽的稳定构象的探究

探究快速地获得丙氨酸三肽的稳定构象.利用Gaussian09程序包中的HF/6-31G(d,p)方法得到丙氨酸三肽势能面.固定二面角φ2、ψ2的度数,改变二面角φ1、ψ1,计算了丙氨酸三肽不同结构的相对能量,这些结构的相对能量的图像趋势大致相同,可知两组二面角之间影响不大.使用丙氨酸二肽稳定构象所对应的骨架二面角的组合,获得丙氨酸三肽的初始构型,使用B3LYP/6-31G(d,p)方法优化获得其稳定构象.这种方法可为多肽分子寻找稳定构象提供1种简单而快速的方法.

N-乙酰基-L-赖氨酸-甲酰胺侧链构象的理论分析

目的分析N-乙酰基-L-赖氨酸-甲酰胺的非键和静电相互作用、拓朴能、键角的弯曲和氢键,研究它们的空间结构。方法当主链的最大构象可能性确定时,侧链的键角和两面角φ,ψ在每一点变化的情况下,用能量低化的方法得到了构象图,并评价了主链和侧链的空间的相互制约性。当主链为低能式而侧链具有最大拓朴势时,φ,ψ,χ_1-χ_5角的所有组合作为初始近似的情况下,计算了分子的优势构象.结果N-乙酰基-L-赖氨酸-甲酰胺的稳定构象与赖氨酸残基在蛋白质中的已知结构的几何构型相符合.结论赖氨酸残基在蛋白质中构象即为赖氨酸孤立单肽的优势构象。

量子点在癌症研究中的应用

半导体量子点具有长时间、多目标和灵敏度高等独特的光化学性质,这些特性使量子点成为细胞标记和生物应用中得到了广泛的应用。利用量子点目标定位癌细胞,对于寻找癌变部位具有指导的作用。近年来,利用量子点作为光动力学治疗癌症的能量供体也得到了一定的研究。简单地介绍了量子点独特的光学性质,并从量子点标记癌细胞、可视化癌细胞表面功能和在光动力学治疗癌症等方面综述了量子点在癌症诊断和治疗中的应用。

手性化合物与对映体药物拆分的进展

对映异构体药物在人体中存在立体选择性。近年来,我国手性药物开发工作虽然取得一定辉煌的业绩,但是手性药物与其镜像异构体在分离过程中还有很多技术难题尚未解决,这些制约着药品的品质优良度。采用高效液相色谱法、高效毛细管电泳法分离对映体药物,可以得到非常好的效果。

两种芦竹(Arundo donax L.)的生物量及分子转录水平的差异性分析

芦竹Arundo donax L.由于其生长快速、抗逆性强、蛋白含量高等优点,正以重要能源植物的定位受到越来越多的重视。本研究针对本单位收集的源自我国山东省烟台市及福建省福州市永泰县的2种芦竹进行叶片形态、生物量及营养物质含量等生物学特性分析,发现2个芦竹品种在干物质产量、水分含量、纤维含量、粗灰分含量等指标上存在一定差异性。基于上述差异性,对2个芦竹品种的叶片进行Illumina高通量测序分析,构建芦竹转录组数据库。通过de novo的方法对获得的转录组数据进行组装,并预测各组装获得Unigene的开放阅读框,从而获得可能的蛋白氨基酸序列。通过基因表达量差异性分析,筛选2个芦竹品种中表达量差异显著的基因,并将上述基因与Gene Ontology(GO)、Eukaryotic Orthologous Groups of proteins(KOG)及Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes(KEGG)等数据库比对分析,预测差异表达基因的功能及参与的代谢信号通道。针对与生物量及生物乙醇产量相关的代谢途径的分析发现,2个芦竹品种在碳固定光合作用、淀粉/糖代谢及木质素合成相关的信号通道中关键酶基因的表达量上具有显著差异。上述结论从生物学及生物信息学角度分别分析了源自我国不同地域的芦竹品种在生物产量及生物质能源相关指标上的差异性。研究结论为筛选芦竹品种作为优质生物质能源草种提供了依据。