5'-羟基-2,2',4,4',5-五溴二苯醚与人血清白蛋白结合特征研究

在模拟生理环境下,通过稳态荧光光谱、时间分辨荧光光谱、傅立叶变换红外光谱和三维荧光光谱等方法研究了5'-羟基-2,2',4,4',5-五溴二苯醚(5'-OH-BDE-99)与人血清白蛋白的结合特征,并结合分子对接与分子动力学模拟技术对其作用机制进行了分析。荧光光谱实验、非辐射能量转移理论及动力学模拟研究表明,5'-OH-BDE-99能使HSA发生猝灭作用,且猝灭机制为静态猝灭。傅立叶变换红外光谱、三维荧光光谱及动力学模拟研究表明,5'-OH-BDE-99可诱导HSA构象和周围环境发生变化。此外,分子对接和热力学方法研究表明,二者间的主要作用力为疏水作用力。     

2,3,3′-三氯联苯与人血清白蛋白之间相互作用的计算模拟及光谱研究

利用分子对接、分子动力学模拟、荧光光谱、紫外光谱及同步荧光光谱法研究了2,3,3′-三氯联苯(PCB-20)与人血清白蛋白(HSA)的相互作用。分子对接结果表明,PCB-20与HSA通过疏水作用力稳定结合于HSA的疏水空腔内。光谱法实验结果表明,PCB-20通过与HSA形成HSA-PCB20复合物从而对HSA具有荧光猝灭作用,猝灭原因是静态猝灭和非辐射能量转移,热力学参数也表明两者结合的主要驱动力为疏水作用力,计算模拟与实验结果吻合度较高。分子动力学模拟结果表明,PCB-20能够与HSA稳定结合,且与同步荧光光谱实验共同证明其对HSA的构象变化产生了一定影响。     

2,3,3'-三氯联苯与人血清白蛋白之间相互作用的计算模拟及光谱研究

利用分子对接、分子动力学模拟、荧光光谱、紫外光谱及同步荧光光谱法研究了2,3,3'-三氯联苯(PCB-20)与人血清白蛋白(HSA)的相互作用。分子对接结果表明,PCB-20与HSA通过疏水作用力稳定结合于HSA的疏水空腔内。光谱法实验结果表明,PCB-20通过与HSA形成HSA-PCB20复合物从而对HSA具有荧光猝灭作用,猝灭原因是静态猝灭和非辐射能量转移,热力学参数也表明两者结合的主要驱动力为疏水作用力,计算模拟与实验结果吻合度较高。分子动力学模拟结果表明,PCB-20能够与HSA稳定结合,且与同步荧光光谱实验共同证明其对HSA的构象变化产生了一定影响。     

计算模拟与光谱法研究4-羟基-2, 2＇, 3, 4＇-四溴二苯醚与人血清白蛋白的相互作用

利用分子模拟、荧光光谱、紫外吸收光谱等方法,研究了4-羟基-2,2’,3,4’-四溴二苯醚(4-OHBDE-42)与人血清白蛋白(HSA)的相互作用。三维荧光分析表明,4-OH-BDE-42的存在降低了HSA的荧光强度,且使HSA的微环境和构象发生变化。荧光光谱和紫外吸收光谱显示,4-OH-BDE-42与HSA结合后显著猝灭了HSA的内源性荧光,猝灭机制为静态猝灭与非辐射能量转移。结合常数Ka106L·mol-1,表明两者的结合作用较强,结合距离r为3.66nm。根据热力学参数分析,ΔH0,ΔS0,即4-OH-BDE-42与HSA之间结合的主要作用力为疏水作用,这与分子对接、结合自由能分析结论一致。结合自由能贡献分析表明,LYS199、GLU292、ARG257、ARG218、ALA291、HIS242为4-OH-BDE-42与HSA结合的关键氨基酸残基。     

2-(4-甲基苯基)-3-(N-乙酰基)-5-(2-羟基苯基)-1,3,4-噁唑啉的合成及与人血清白蛋白的相互作用

合成了2-(4-甲基苯基)-3-(N-乙酰基)-5-(2-羟基苯基)-1,3,4-噁唑啉(MPAHO),并用核磁共振波谱法和红外光谱法对其进行了表征。采用荧光光谱技术研究了MPAHO与人血清白蛋白(HSA)的相互作用。结果表明:MPAHO对HSA有较强的荧光猝灭作用,根据Stern-Volmer方程得到的荧光猝灭常数,可判断由于与MPAHO反应而导致HSA的荧光猝灭均属于静态猝灭。采用位点结合模型公式和Frster非辐射能量转移理论计算了结合常数、结合位点数、结合距离。从计算得到的热力学参数焓变ΔH和熵变ΔS,推断MPAHO与HSA之间的作用力为静电引力。并应用同步荧光光谱和三维荧光技术研究了MPAHO对HSA构象的影响。     

3-溴丙酮酸与人血清白蛋白相互作用的光谱学研究

运用荧光光谱、紫外可见吸收光谱和圆二色光谱法研究了抗肿瘤药物3-溴丙酮酸(3-Bromopyruvic acid,3-BrPA)与人血清白蛋白(Human serum albumin,HSA)的相互作用.3-BrPA对HSA的猝灭机制属于静态猝灭,并发生分子间非辐射能量转移.热力学数据显示,二者之间的作用力主要为静电作用;同步荧光光谱表明,3-BrPA与蛋白质中接近色氨酸残基的区域发生了相互作用;荧光光谱研究发现,Zn2+存在时3-BrPA对HSA的猝灭程度进一步增强;圆二色光谱法研究蛋白二级结构结果显示,3-BrPA对HSA的结构影响非常小.     

烟碱与人血清蛋白相互作用的光谱研究

在0.1 mol/L的磷酸氢二钠-柠檬酸体系中,采用荧光光谱、紫外吸收光谱研究了人血清蛋白与烟碱的相互作用.荧光滴定表明这种相互作用使HSA的内源荧光猝灭.通过猝灭常数、结合常数和结合位点数的计算,证明了这种猝灭为静态猝灭机制.尼古丁和HSA形成11稳定复合物;考察不同温度和酸度下的猝灭作用,进一步证实其静态猝灭行为和疏水作用机制.紫外吸收光谱和同步荧光光谱表明,相互作用引起HSA构象变化,而同步荧光光谱提示结合位点更接近于色氨酸.     

黄芩素与人血清白蛋白相互作用的研究

在模拟人体生理条件下,利用荧光光谱法研究了黄芩素(Bcl)与人血清白蛋白(HSA)的相互作用。研究结果表明,黄芩素能够猝灭人血清白蛋白的内源荧光,其猝灭机理为静态猝灭。热力学参数ΔHθ(-70.8 kJ/mol),ΔSθ(-133 J·mol-1·K-1)的值均小于0,表明氢键和范德华力是维持基态复合物稳定性的主要作用力。位点竞争实验表明site I是黄芩素在HSA上的结合部位。三维荧光光谱实验结果表明黄芩素与人血清白蛋白相互作用后,改变了人血清白蛋白的构象。     

光谱法及分子对接研究邻苯二甲酸单乙基己基酯与人血清白蛋白的相互作用

通过荧光光谱法、紫外分光光度法以及分子对接技术探究邻苯二甲酸单乙基己基酯(MEHP)与人血清白蛋白(HSA)之间的相互作用及其作用机制。光谱学数据显示,MEHP诱导HSA内源荧光猝灭是因为两者间发生非辐射能量转移并形成稳定的复合物;不同温度下的热力学常数表明范德华力或氢键为MEHP与HSA结合的主要驱动力;三维荧光光谱结果证实MEHP改变了HSA的构象;同步荧光光谱和位点实验表明,MEHP在位点Ⅰ与HSA结合。根据光谱学的研究结果,采用分子对接技术模拟MEHP与HSA在分子水平上的相互作用机制,结果与光谱学研究结果一致。     

全氟丙酸与人血清白蛋白结合作用机制的计算模拟与光谱法研究

通过分子对接和动力学模拟的计算方法模拟人血清白蛋白(HSA)的三维空间结构,建立了HSA与全氟丙酸(IPC-PFFA-3)相互作用的模型,研究了HSA与全氟丙酸复合物在水溶液中的稳定性以及在结合位点中的动力学性质。在模拟人体生理的实验条件下,采用荧光光谱法和同步荧光光谱法研究了HSA与IPCPFFA-3的相互作用。实验结果表明,IPC-PFFA-3与HSA形成的复合物HSA-IPC-PFFA-3对HSA产生荧光猝灭作用,其猝灭机理是静态猝灭;热力学参数计算得出两者结合的主要作用力为氢键作用力;竞争实验的结果表明IPC-PFFA-3与HSA的结合位点位于HSA的SiteⅡ,与分子对接的模拟结果相吻合。同步荧光光谱实验与动力学模拟的结果证明IPC-PFFA-3与HSA能够稳定结合,并使HSA的构象发生变化。     

Rationalizing some experimental facts on the complexation of 2-methyl naphthalenecarboxylate and hydroxypropyled cyclodextrins by molecular mechanics and molecular dynamics

Molecular mechanics (MM) and Molecular dynamics (MD) calculations were applied to study the complexation of 2-Methyl naphthalenecarboxylate (2MN) and 2-hydroxypropyl -α-, -β-, and γ-cyclodextrins (HPCDs) in the presence of water. Results showed that 1:1 complexes of 2MN with modified cyclodextrins are stable and that the non-bonded van der Waals interactions are mainly responsible for the complexation. Theoretical results are in good agreement with fluoresence results and they permit us to explain the signs and quantitative differences of ΔH ⁰ and ΔS ⁰ on the basis of the different cavity sizes and the movement of the guest inside the HPCD cavity. Results also reveal a more favorable complexation when 2MN approaches on its polar side.     

Studies on molecular mechanism between SHP2 and pyridine derivatives by 3D-QSAR,molecular docking and MD simulations

BackgroundSrc homology 2 (SH2)-containing protein tyrosine phosphatase 2 (SHP2) as a major phosphatase would affect the development of tumors by regulating several cellular processes, and is a significant potential target for cancer treatment.MethodsIn the present work, a series of pyridine derivatives possessing a wide range of inhibitory activity was employed to investigate the structural requirements by developing three dimensional quantitative structure–activity relationship (3D-QSAR) models using comparative molecular field analysis (CoMFA) and comparative molecular similarity indices analysis (CoMSIA) methods. The results show that CoMFA (R²_cv = 0.646, R²_pred = 0.5587) and CoMSIA (R²_cv = 0.777, R²_pred = 0.7131) have excellent stability and predictability. The relationship between the inhibitory activity and structure of the inhibitors was analyzed by the derived contour maps. Furthermore, the QSAR models were validated by molecular docking and molecular dynamics simulations, which were also applied to reveal the potential molecular mechanism of these inhibitors.FindingsIt was found that Arg110, Asn216, Thr218, Thr252 and Pro490 play a crucial role in stabilizing the inhibitors. Additionally, MM/PBSA calculations provided the binding free energy were also conducted to explain the discrepancy of binding activities. Overall, the outcomes of this work could provide useful information and theoretical guidance for the development of novel and potent SHP2 inhibitors.     

表层纳米氧化锆包覆硅球色谱载体的制备和表征

硅胶是目前应用最为广泛的色谱载体. 硅胶的比表面积及孔体积大, 渗透性好, 孔结构适宜于色谱分离, 但在pH＜2及pH＞8条件下不稳定, 对碱性化合物, 尤其是对生物样品产生不可逆吸附. 氧化锆化学性质非常稳定[1], 适宜碱性样品尤其是生物大分子的分离; 但是其比表面积和孔体积小[2～5], 孔结构对色谱分离不利[6], 可涂敷的固定相量较小, 渗透性差. 本文采用分子自组装方法[7～9]在微米硅球表面包覆多层纳米氧化锆制备了较为理想的色谱载体.     

A comparative study of the potential of acrylic and sol-gel polymers for molecular imprinting

The successful molecular imprinting of 2-aminopyridine (2-apy) in bulk polymerisations of acrylic and sol-gel based polymers has been achieved. Both polymeric systems reveal varying degrees of affinity in rebinding the original template as well as a number of structural analogues. Rebinding was conducted in chloroform, acetonitrile and methanol in order to assess the role of hydrogen bonding in imprinting. The acrylic imprinted polymer retained approximately 50% of the template in rebinding studies in chloroform compared to 100% for the sol-gel. However, this higher affinity for the sol-gel was accompanied by a higher degree of non-specific binding. While the acrylic polymer performed poorly in acetonitrile, the sol-gel maintained a high degree of discrimination.The acrylic polymer exhibited little discrimination between imprinted and reference polymers for 3-aminopyridine (3-apy) indicating the high selectivity of the MIP polymer for 2-apy relative to 3-apy. This selectivity was reduced in acetonitrile. Selectivity of the sol-gel for 2-apy in chloroform was poor as 3-apy was retained to a similar degree. Comparable results were obtained in acetonitrile. 4-Aminopyridine (4-apy) bound strongly to all polymers in all solvents and proved very difficult to remove due to the high degree of non-specific binding for both polymeric matrices.     

磷脂酶A2及其复合物的分子动力学研究

本文运用分子动力学方法对磷脂酶A2的自由态以及有机小分子形成的复合物进行了研究．通过模型构建分子动力学模拟得到了磷脂酶A2与配体结合的模型，与磷脂酶A2的自由态相比，其口袋更为宽松，组成口袋的残基的结构趋于稳定，但催化残基的柔性变大．研究结果为药物分子设计提供了有用的信息．     

B2F2分子异构体结构的量子化学计算研究

采用abinitio方法对B₂F₂分子异构体的结构进行了计算研究,并与Al₂F₂分子进行了比较.结果表明,B₂F₂具有D_∞h对称性,³Σ_g电子态的直线型结构FBBF是B₂F₂分子的最稳定异构体,对文献的结果进行了修正.在UCCSD(T,full)/6－311+G(2df)水平下,F-B和B-B键长分别为0.12942和0.14820nm,振动频率出现在1860.00和1320.62cm^-1处.在UQCISD(T,full)/6－311+G(2df)//UMP2(full)/6－311+G(d)+ZPVE水平下,³Σ_g态的线性FBBF分子的垂直电离势为848.58kJ/mol,而由³Σ_g电子态的BF二聚为³Σ_g态的线性FBBF分子的焓变为59.86kJ/mol,此二聚化反应是放热反应,说明二聚化过程在能量上是有利的.     

PdH2、YH2分子的结构与势能函数

用密度泛函理论的B3LYP方法,对钯和钇原子采用SDD收缩价基函数,氢原子采用6-311＋＋G**全电子基函数,对PdH2和YH2体系的结构进行优化计算,得到PdH2分子最稳态为C2v构型,电子组态为1A1,平衡核间距RPdH=0.1692 nm,键角∠HPdH=29.4°,离解能De=5.5212 eV,基态简正振动频率:ν1(b2)=1470.1 cm－1、ν2(a1)=1007.9 cm－1、ν3(a1)=2907.0 cm－1.YH2分子最稳态也为C2v构型,电子组态2A1,RYH=0.1962 nm,∠HYH=114.3°,De=5.6691 eV,基态简正振动频率:ν1(b2)=1457.9 cm－1、ν2(a1)=476.0 cm－1、ν3(a1)=1506.3 cm－1.由微观过程的可逆性原理分析了分子的可能离解极限.并用多体项展式理论方法分别导出基态PdH2和YH2分子的势能函数,其等值势能面图准确地再现了PdH2和YH2分子的结构特征和离解能,由此讨论了Pd ＋ H2和Y ＋ H2分子反应的势能面静态特征.     

分子纳米磁体的研究进展及应用

分子磁学主要研究无机配合物以及有机自由基的电子结构和磁性之间的关系。近些年发展起来的分子纳米磁体可以在单分子尺度上实现磁双稳态,独立作为一个磁功能单元,可能突破尺寸对传统磁性材料的制约,有望实现超高密度磁存储。分子纳米磁体中清晰的量子态也为量子退相干研究提供了化学调控的手段,这将为量子计算机提供物质基础。本文简要介绍了分子纳米磁体的概念和特征,并对研究进展进行了简要综述。     

CO2与HCN,NH3,H2O分子络合物的从头计算研究

用ab initio能量梯度法(3-21G基组)分别优化CO_2与HCN、NH_3、H_2O_3个分子络合物的平衡几何构型。结果表明HCN、NH_3和H_2O中的N或O原子与CO_2中的C原子之间形成较弱的范德华键,三者的范德华键键长分别为0.2865、0.2775、0.2543nm,稳定化能分别为14.8、27.0、31.2kJ·mol~(-1),3个分子络合物的构型都呈T型,对3个分子络合物的稳定化能的能量分解研究表明它们的形成主要靠静电作用能。     

胶束介质对2，3－氨基吩嗪光谱性质的影响及其荧光增敏机理研究

本文研究了胶束介质对邻苯二胺的酶催化氧化产物２，３－二氨基吩嗪的光谱性质的影响，发现胶束介质对其吸收光谱影响很小，非离子表面活性剂对其荧光具有强烈的增敏作用，荧光量子效率可提高近十倍。进一步研究表明，非离子表面活性剂对２，３－二氨基吩嗪的增敏原因在于其增溶作用及给电子效应。