应用ABEEM极化力场研究核酸碱基和氨基酸侧链的相互作用

对ABEEM极化力场(ABEEM PFF)对核酸碱基、氨基酸侧链以及它们之间的相互作用进行研究.ABEEM PFF将体系的电荷密度分解到了原子区域、σ键区域、π键区域和孤对电子区域,各个区域的电荷可以随着体系结构的变化以及周围环境不同而浮动,很好体现了体系极化效应.在碱基和氨基酸之间的相互作用中氢键起到了很重要的关键作用.ABEEMPFF通过氢键拟合函数对氢键相互作用区域进行特殊的考虑和处理.研究结果表明,应用ABEEM电荷模型计算得到4个碱基模型、5个氨基酸侧链模型和20个相互作用模型的电荷分布以及偶极矩,计算结果与量子力学方法(QM)相媲美.应用ABEEMPFF对29个模型分子进行结构的优化得到稳定结构,与QM计算的结果以及实验的构象有很好的一致性.应用ABEEMPFF和QM方法计算20个碱基和氨基酸相互作用模型的相互作用能,计算结果表明带电的氨基酸侧链与碱基的相互作用能大于不带电氨基酸侧链.氨基酸侧链与碱基的相互作用能的顺序为:Lys>Asp/Glu>Arg>Asn/Gln>Ser/Thr.ABEEMPFF研究碱基和氨基酸侧链的相互作用,为研究和揭示蛋白质和核酸的相互识别机理奠定了良好的基础.

抗生素重要片段侧链酸的高效合成工艺

单环β-内酰胺类抗生素是抗生素新药研发的重要热点领域,在氨基噻唑的C5位引入甲基为重要技术方案之一。在原有合成路线基础上,通过反应机理深度分析,以3-氧戊酸乙酯为起始原料,经5步反应,高效合成了C5位引入甲基的氨基噻唑侧链酸,为候选药物目标化合物DPI-2016的临床前期研究奠定了基础。

FT-SERS研究非极性R侧链氨基酸在银胶体系中的吸附状态

利用傅里叶变换表面增强拉曼光谱（FT-SERS）研究了以L-蛋氨酸为代表的非极性R侧链氨基酸在纳米银衬底上的吸附状态和相互作用的特性，并结合浓度、pH值的变化探讨了吸附作用的特点和规律。实验结果表明，L-蛋氨酸在银胶上的最佳FT-SERS的浓度范围为10^-3～10^-4mol·L^-1；其pH范围以酸性、等电点、碱性而分段，当pH值在等电点附近及酸碱度过大时的FT-SERS都较差；L-蛋氨酸与纳米银的作用是通过氨基、羧基、硫与银的物理、化学吸附，其吸附态随着pH值的变化而改变。结合文献，对非极性R侧链氨基酸与纳米银的吸附特性作了总结，以期有助于对氨基酸、蛋白质、多肽、酶等相关领域更深入的研究。

含氨基酸侧链的有机硅聚合物络合催化剂 Ⅵ.聚γ-(谷氨酸基)丙基硅氧烷钯催化剂的合成及其加氢活性

高分子催化剂不仅可以综合均相催化剂和非均相催化剂的优点,而且还可以模拟酶催化剂的部分结构或显示酶的某些特征。因此,20年来,它广泛受到人们的重视。含有功能团的氨基酸通常直接参与酶的催化作用,其它基团如苏氨酰基、色氨酰基以及甲硫氨酰基等不仅是肽链而且又是催化功能团的一部分。从60年代后期以来开展的类酶聚合物的研究引起人们的极大关注,Overberger 及其同事的工作尤为显著。

水溶液中氨基酸侧链对G∶C碱基对间氢键影响的理论研究

利用量子化学方法研究了气相和水溶液下,氨基酸侧链与鸟嘌呤和胞嘧啶间的氢键作用.应用B3LYP/6-31＋G（d,p）方法优化复合物几何结构,使用MP2/aug-cc-p VDZ方法进行复合物能量、自然键轨道（NBO）电荷和二阶稳定化能的计算.结果表明,水溶液可使氨基酸侧链与碱基或碱基对之间氢键键能显著减小;带电复合物气相和水溶液氢键键能之差范围为50.63-146.48 kJ/mol,中性为0.17-24.94 kJ/mol;电荷的转移量与氢键键能成正比,电荷转移量越多,复合物越稳定;二阶稳定化能与氢键键长成反比,与电荷转移量成正比,且气相与水溶液氢键二阶稳定化能之比约为两相的电荷转移量之比.水溶液对该类体系中氢键作用具有明显影响.

氨基酸侧链与氧化鸟嘌呤碱基对体系的氢键作用

应用量子化学方法,分别在气相和水溶液中对氨基酸侧链与氧化鸟嘌呤碱基对(8-oxo-G∶C)形成的三体复合物的氢键键能、几何结构、电荷分布及二阶稳定化能进行了研究.结果表明,水溶液的存在削弱了复合物中的氢键强度,电荷分布变化明显,水溶液中形成氢键位点的电荷变化量约为气相中的10倍,而几何结构变化不明显、对于酶与DNA之间的相互作用的研究需在水溶液中进行.水溶液对带电三体复合物中8-oxo-G∶C与氨基酸侧链间的氢键有较大影响,键能平均减小了69.23 k J/mol,不带电复合物仅减小了3.60k J/mol.水溶液中三体复合物中8-oxo-G∶C间的氢键受侧链的影响不大,且与侧链带电与否无关,带电复合物和不带电复合物的氢键强度分别减小了24.57和30.05 k J/mol,且二阶稳定化能越大,其对应的氢键键长越短.

α-氨基酸及其酯化物侧链对其β-环糊精复合物稳定常数的影响

为了探索α-氨基酸及其酯化物的侧链R基团对其与环糊精非共价复合物结合强度的影响,将一定摩尔比的β-环糊精(β-CD)分别与L型正缬氨酸(n-Val)、亮氨酸(Leu)、苯丙氨酸(Phe)、天冬氨酸(Asp)、天冬氨酸-4-苄酯(Asp-4-benzyl ester)和天冬氨酸-4-叔丁酯(Asp-4-t-butyl ester)在室温下混合,反应平衡后采用电喷雾电离质谱进行竞争反应检测,并以改进的质谱滴定结合曲线拟合法计算结合常数.结果表明,它们均可形成摩尔比为1∶1的非共价复合物.在2组竞争反应中,复合物的结合强度顺序分别为[β-CD∶Asp-4-benzyl ester+H]^+>[β-CD∶Asp-4-t-butyl ester+H]^+>[β-CD∶Asp+H]^+以及[β-CD∶Phe+H]^+>[β-CD∶Leu+H]^+>[β-CD∶n-Val+H]^+.质谱滴定曲线拟合法测得[β-CD∶n-Val+H]^+,[β-CD∶Asp+H]^+,[β-CD∶Asp-4-t-butyl ester+H]^+,[β-CD∶Asp-4-benzyl ester+H]^+,[β-CD∶Leu+H]^+和[β-CD∶Phe+H]^+的稳定常数(lgK_(st))分别为1.81,2.54,3.14,3.26,3.36和3.67,结合强度依次增强.竞争反应的定性分析结果与质谱滴定定量法测得结合强度结果的趋势一致.由于所选用的α-氨基酸及其酯化物客体的羧基端(—COOH)和氨基端(—NH_2)均相同,且都为亲水基团,仅有侧链R基团不同,因此在溶液中客体分子受疏水驱动与β-CD主体靠近并结合时,侧链R基团的疏水力和极性2个因素起重要作用.由于客体分子体积小,其碳端的羧基还可与β-CD大口或小口边缘的羟基形成氢键,使复合物更加稳定.

采用量子力学方法研究带正电氨基酸分子复合物间非键作用的强度

非键作用是自然界中广泛存在的分子间作用,参与到生命体中最基本的蛋白质与核酸的相互作用等过程。该过程以氨基酸侧链与碱基的相互作用为主,因此准确预测氨基酸侧链与碱基等生物分子的相互作用具有十分重要的科学意义。选用量子力学方法计算了15个含氨基酸侧链的带正电堆积复合物的相互作用能,并与CCSD(T)/CBS方法计算结果进行比较。计算结果表明,SCS-CCSD/CBS方法的均方根偏差为0.06 kcal/mol,线性相关系数为0.999 8;SCS-MI-CCSD/CBS方法的均方根偏差为0.11 kcal/mol,线性相关系数为0.999 9;MP2.5/CBS方法的均方根偏差为0.13 kcal/mol,线性相关系数为0.999 3,验证了上述方法的可靠性。而后进一步使用MP2.5/CBS方法计算精氨酸、组氨酸和赖氨酸侧链与中性分子形成堆积复合物在不同距离下的相互作用能,进而构建并完善了带正电氨基酸分子与中性分子间非键作用强度的标准数据。

含双氨基硫脲支链结构荧光受体的合成及其阴离子识别研究

合成了一种新的具有双氨基硫脲侧链结构的荧光阴离子受体2,6 二(萘硫脲基氨甲酰基)吡啶,通过核磁共振氢谱、质谱、红外光谱等进行了结构表征,并用荧光光谱滴定法测定了该阴离子受体与不同阴离子的络合选择性.结果表明,该阴离子受体对AcO-具有较高的选择性和荧光响应,对不同阴离子的络合选择性次序为:AcO->p NO2C6H4OPO2-4 Cl-.3,H2PO-

碱基对AT/GC与组氨酸/天冬酰胺侧链间氢键作用的优势位点

采用B3LYP/6-31+G(d,p)方法优化得到18个由组氨酸(His)/天冬酰胺(Asp)侧链分别与2种Watson-Crick碱基对(AT/GC)形成稳定构型.对18个稳定构型使用M06-2X-D3/aug-cc-pVDZ方法计算得到氢键复合物的结合能.在此基础上,采用同样的量子化学计算方法加上极化连续介质(PCM)模型计算得到氢键复合物在水相中的结合能.结果表明,碱基对AT与组氨酸侧链/天冬酰胺侧链氢键作用的较稳定作用位点是site1与site3;碱基对GC的较稳定作用位点是site1与site4.分子中原子(AIM)与自然键轨道(NBO)分析计算所得的结果与结合能强弱顺序一致.

虚拟原子探针随机采样法用于氨基酸结构描述及其构效关系研究

考虑药物与蛋白质受体的3类非键作用模式,利用8类虚拟原子探针和MonteCarlo随机采样技术,得到了一套新的氨基酸侧链表面静电、立体及疏水势能场(ASSPF)参数.在此基础上对苦味二肽和血管舒缓激五肽进行了结构表征和QSAR研究,所建模型复相关系数R2和留一法交互检验复相关系数Q2LOOCV分别为0·8457,0·851和0·7688,0·7952,同时分析了肽链不同位置上氨基酸侧链对活性的影响,取得较好的结果.

猪链球菌2型溶血素的化学修饰

用DTT、H2 O2 、DEPC、EDC、N AI、NBS、PCMB、2 ,3 Diacetyl和SA等 9种化学修饰剂 ,处理猪链球菌 2型江苏分离株提纯的溶血素 ,研究其分子中氨基酸侧链基团与其溶血活性的关系。结果表明 ,巯基、氨基、羧基和酪氨酸残基等与其溶血活性无关 ,而色氨酸、组氨酸和精氨酸的化学修饰引起溶血活性的大幅度下降 ,二硫键的化学修饰引起溶血活性的大幅度增强。显示色氨酸、组氨酸和精氨酸残基是该溶血素的活性必需基团 ,二硫键的断裂可引起其活性增强。

应用ABEEMσπ/GB-SA方法估算4个带电二肽的溶剂化自由能

采用B3LYP/6-311++G(d,p)理论水平优化获得体系的稳定几何结构.在相同的理论水平下,使用SMD溶剂模型,计算这些分子在水溶剂中的溶剂化自由能,并以其作为标准值.将各分子的稳定结构作为初始结构,在298 K、NVT系综下,应用ABEEMσπ可极化分子力场,对氨基酸侧链分子的水溶液进行分子动力学模拟,模拟的时间为1ns.平衡后的结构作为训练集,以调节和确定ABEEMσπ的相关参数,最终得到与从头计算相一致的溶剂化自由能.使用相同的参数,计算带电氨基酸二肽的溶剂化自由能,ABEEMσπ的计算结果与从头计算结果具有良好的一致性,表明该参数具有可转移性,这为研究多肽和蛋白质分子的溶剂化自由能奠定了基础.

槲皮素和芦丁对猪肉肌原纤维蛋白结构的影响

采用羟自由基氧化体系,探讨槲皮素和芦丁(0、0.1、0.2、1、2 mmol/L)作为抗氧化剂对猪肉肌原纤维蛋白氨基酸侧链结构的影响。结果表明,随着芦丁含量的增加,蛋白质游离巯基含量呈增加趋势,1、2 mmol/L芦丁组与对照组相比显著升高(p<0.05)。随着槲皮素和芦丁含量从0增加到2 mmol/L,表面疏水性呈增加趋势,而二聚酪氨酸含量和内源色氨酸荧光强度都呈下降趋势。在氧化体系中添加槲皮素和芦丁,抑制了肌原纤维蛋白的氧化。

平衡态与非平衡态分子溶剂化自由能的计算效率比较

着眼于13个中性氨基酸侧链类似物在水中的溶剂化自由能的计算,来比较两种计算自由能的平衡态动力学模拟和非平衡态动力学模拟方法在高性能计算机上的表现.研究发现,利用非平衡态动力学模拟来计算自由能除了在准确度上和平衡态动力学模拟的计算一致之外,在计算效率和实际所需时间上,非平衡方法计算效率更高,实际所需时间更少.

肽基多孔材料及其应用

多肽自组装形成的多孔结构是新一代多孔材料,在催化、传感、分离和药物递送等领域具有很好的应用前景.肽基多孔材料的孔内充满氨基酸侧链,因此可以通过合理设计或修改肽序列来调节其孔径大小和性能.功能基团和金属离子的引入进一步扩展了多肽基多孔材料的结构与性能.在这篇综述中,我们讨论了肽基多孔材料的设计、合成、组装及其性能,并综述了近年来其在不同领域的应用.

喹唑啉-4-酮衍生物的合成及抗肿瘤活性

以邻氨基苯甲酸、芳醛和甘氨酸乙酯为原料,利用亚胺和亚胺烯酮的加成反应,芳构化合成了系列含氨基酸链的C-2和N-3双取代的喹唑啉-4-酮衍生物5.酸性条件下脱除羧甲基,设计合成了连有氨基侧链的喹唑啉酮衍生物9,并评价了化合物的抗肿瘤细胞增殖活性.化合物9ba和9bc具有较好的抗Hela细胞增殖活性,IC_(50)值分别为8.16和7.47μmol/L,而9bc和9bd具有较好的抗A549细胞增殖活性,IC_(50)值分别为5.62和9.54μmol/L.构效关系表明,C-2位香豆素(较大的π平面芳环)取代以及氨基侧链的引入有利于化合物的抗肿瘤活性.