苏云金芽孢杆菌Cry1Aa蛋白α4螺旋形成跨膜离子通道的昆虫毒性试验与模型预测

研究野生型苏云金芽孢杆菌Cry1Aa和Cry1C的毒性变化发现,不同的pH不但影响这些蛋白质的毒性,而且影响它们在跨膜过程中形成孔洞的能九将 Cry1 Aa α4螺旋中的15个氨基酸突变后与BBMV结合,进行光散射分析,与野生型Cry1Aa相比较,发现有3个突变体几乎完全失去毒性,7个突变体毒性明显降低,5个突变体保持野生型毒性.采用计算机模拟方法研究了苏云金芽孢杆菌Cry1Aa毒蛋白α4螺旋的三维空间结构,通过观察15个不同残基定点突变对其功能的影响,解释了突变体毒性变化的原因,说明了参与膜孔洞形成氨基酸残基对Cry1Aa昆虫毒杀性的重要作用.

Na^+在环八肽纳米管中的传输

为了探究环肽纳米管介导离子和小分子物质的跨膜转运机制,以环八肽纳米管中Na+为模型,采用拉伸分子动力学方法,研究了Na+在自组装环八肽纳米管{cyclo[-(D-Ala-L-Ala-)4-]}10中的传输.Na+沿纳米管轴向拉力作用方向运动,在每个环平面波动较长时间,占据环中心位置,然后迅速通过环间,跃迁到下一环平面.研究结果表明:Na+以跳跃方式在环肽纳米管中传输的平均速度为0.837m·s-1,其中在环平面的传输速度几乎为0,而在环间的瞬时传输速度可达350.8m·s-1,平均传输速度为111.8m·s-1.Na+在环肽纳米管内的环平面内受到阻力作用,在环间受到拉力作用.

环肽纳米管的合成及应用研究进展

环肽纳米管作为一种新兴纳米材料,在生物学、材料学、医学等诸多领域有着潜在的应用,引起了广泛的关注。从跨膜离子通道法、模板法、侧链修饰法3个方面综述了合成环肽纳米管的方法,系统地介绍了环肽在跨膜离子通道、药物的传递以及电子器件、催化材料等方面的应用,并对环肽纳米管的发展前景进行了展望。

环肽纳米管的应用研究

环肽分子通过主链骨架中C=O和N—H形成分子间网络氢键,以β-片层反平行方式堆积可形成中空管状结构。通过控制环肽的结构和尺寸,或修饰具有不同功能的基团,可获得多种结构和性能的肽纳米管。本文综述了环肽分子自组装成纳米管的应用研究成果。首先介绍了带合适疏水性侧链的环肽纳米管在模拟生物跨膜离子通道方面的实验和理论研究进展,重点论及环肽纳米管的结构、极性和侧链的疏水性等对离子通道传输行为的影响以及分子动力学(MD)模拟研究水通道的进展。进而介绍了环肽纳米管用作生物传感器模板,与功能性(如电性、光学性和磁性)纳米材料合成制备生物传感器的实验研究成果,接着介绍了环肽纳米管作为药物或药物载体潜在的应用前景,特别是在某些抗菌和抗感染药物开发设计中的应用以及环肽在不同极性环境中自组装过程微观机制的MD模拟研究,最后介绍了环肽纳米管作为模板,制备磁性、电性纳米材料方面的实验和理论研究进展。