基于结合位点的辅酶A结合蛋白家族的分类

发展了一种基于分子相互识别的蛋白质分类方法, 应用数据挖掘策略与统计学聚类, 根据辅酶A (coenzyme-A, CoA)结合蛋白的结合模式特征数据, 通过对比和分析多种分类方法对该体系的分类准确度, 对这类体内重要的蛋白进行了分类方法学研究, 选择了最优的两步聚类法. 本研究工作设计和建立了一个分类参数, 可以简洁有效地评价出各个结合特征的显著性与重要性, 并以此为依据从所有特征中筛选出决定性的特征变量. 研究结果所得到的CoA结合蛋白的三个分类, 都具有显著的氢键与疏水结合特征; CoA可以与多个生物活性关键氨基酸残基形成氢键作用. 这些相互作用的共性及分类上的差异, 说明了配体与不同受体相互作用过程中结合模式上的细微差别, 对于以CoA结合蛋白为靶点的选择性调控分子设计具有重要的参考意义与指导作用.     

海绵中提取的异臭椿萜类化合物作用靶标的识别

采取了包括化学结构相似性学习、靶标聚类分析以及反向对接筛选等多种方法在内的综合性策略, 尝试对中国南海海绵中提取得到的异臭椿萜类化合物进行生物学活性和作用靶标的预测. 结果表明: 这类化合物具有治疗心肌缺血和抗肿瘤的潜在生物学活性; 表皮细胞生长因子受体(EGFR), 焦点(局部)粘着斑激酶(FAK), 胰岛素样生长因子1受体 (IGF1-R), c-Src激酶以及血管表皮生长因子受体2 (VEGF-R2)是这类化合物可能的作用靶标. IC₅₀值从0.41 g·m^-3 (0.41 μg·mL^-1)到9.8 g·m^-3 (9.8 μg·mL^-1)不等. 活性数据显示这些海绵提取的海洋天然产物可作为先导化合物, 通过进一步的优化获得新的药物. 同时还讨论了化合物与预测靶标的结合模式, 结果显示四个化合物都与相应的受体有较好的结合.     

基于结构和药效团特征的人类腺苷受体拮抗剂选择性比较

腺苷受体是重要的治疗靶标,选择性腺苷受体拮抗剂具有广泛的临床应用前景.本文通过同源模建构建了腺苷A₁、A_2B和A₃受体的结构,采用LigandScout 3.12软件分别构建了腺苷受体四种亚型的拮抗剂药效团模型.然后利用Schrödinger程序中的Induced Fit Docking模块完成受体-拮抗剂结合模式的预测,并与药效团结果进行比对.结果发现,由于结合口袋部位的残基在家族间高度保守,模建得到的各个亚型受体的初始结构活性口袋部位极为相似,无法用于亚型选择性拮抗剂的识别.而腺苷受体四种亚型拮抗剂药效团的药效特征与空间排布都不同,并与以前突变实验信息相吻合.研究结果说明,结合口袋部位的优化是模建中的关键步骤,基于配体的药效团模型所包含的一系列药效特征元素如氢键受体、氢键供体、疏水基团、芳环中心,可以很好地表征受体结合部位氢键、疏水空腔的位置及其方向.本文研究结果可以为进一步的优化同源模建结果,寻找新型的人类腺苷受体选择性拮抗剂提供理论依据.     

图形化Silicon-on-Insulator衬底上分子束外延生长可动GaN微光栅的研究

GaN材料作为第三代半导体材料,具有宽禁带、直接带隙、耐腐蚀等优点,是一种非常有前景的MOEMS材料。由于GaN的刻蚀目前尚未成熟,因此图形化外延生长法是一种较好的选择。本文基于SOI(silicon-on-insulator)基片,利用硅的微加工技术和图形化GaN分子束外延生长工艺,设计并加工了工作在太赫兹波段的、可以在二维方向上运动的SOI基GaN光栅。光栅周期为16μm,光栅宽度为6μm,峰值位置为25.901μm。通过仿真优化,设计的微驱动器在水平电压220V时,水平方向上的位移为±7.26μm;垂直方向加200V电压时,垂直位移2.5μm。为了研究在图形化SOI衬底上外延生长的InGaN/GaN量子阱薄膜的光学性能,用激光拉曼光谱仪对薄膜进行了光致发光光谱实验。实验结果表明,InGaN/GaN量子阱薄膜具有良好的发光性能,其发光范围为350~500nm,覆盖了紫外光到黄绿光。由于局域态效应与禁带收缩的作用,随着环境温度由10K升高至室温,薄膜的PL光谱的峰位呈现"S"形变化趋势。     

校园电瓶车智能充电控制系统设计

由于电动自行车操作简单,骑行省时省力,目前校园电动自行车数量越来越多,而电动自行车最大的问题在于充电,在行程中如果对电量估算不足,极有可能在行程中就停止工作,而在路上找一个可以充电的地方是十分困难的。充电难以及充电安全问题越来越得到大家的重视。私拉电线,电瓶车配备的充电器质量没有保障所导致的发安全事故层出不穷,给平安校园建设带来严重的危害。面对这一现状,设计一个基于STM32的智能充电桩,使用者无需携带充电器,通过面板上的按键就可以设定充电方式(充电电压,电流),直接给蓄电池供电。设计的系统拥有无线传输功能,实现与手机数据交互,方便对充电的控制。充电结束时会自动断电,并发送信息到手机上,提醒使用者及时断电取车。     

聚羧酸型梳状共聚物超分散剂在氟虫腈颗粒界面的吸附性能

采用紫外光谱(UV)、 傅里叶变换红外光谱(FTIR)、 X射线光电子能谱(XPS)和扫描电子显微镜(SEM)对聚羧酸型梳状共聚物超分散剂(TERSPERSE^®2700)在氟虫腈颗粒界面的吸附等温线、 吸附动力学、 吸附作用力、 吸附层厚度以及吸附状态等进行了分析. 实验结果表明, TERSPERSE^®2700分散剂在氟虫腈颗粒界面的吸附模型符合Langmuir吸附等温式, 吸附量随着温度升高而增大, 并计算了ΔG^0-, ΔH^0-和ΔS^0-. 吸附符合准一级动力学模型, 吸附速率常数随着温度升高而增大, 吸附活化能E_a=29.28 kJ/mol. 利用XPS谱图, 估算其吸附厚度约为1 nm, 表明存在吸附作用. 实验发现氟虫腈存在分子间氢键, 同时氢键也是分散剂分子与氟虫腈颗粒表面结合的重要作用力.     

波数线性校正方法在多烯烃和类胡萝卜素Raman光谱频率校正中的应用

采用密度泛函理论计算了两种类胡萝卜素(β-胡萝卜素和叶黄素) 和几种短链(n=2~5)多烯烃的Raman光谱,用波数线性校正(WLS)方法对计算频率进行了校正,并与常用的几种校正方法作了比较。最常用的单一参数校正(UFS)方法只适用于个别频率的校正,对于所有振动频率的综合校正效果并不理想。WLS方法对于多烯烃和类胡萝卜素的校正结果明显优于UFS方法,校正公式分别为ν_obs／ν_calc=0.999 9-0.000 027 4ν_calc和ν_obs／ν_calc=0.993 8-0.000 024 8ν_calc,这些结果说明WLS方法可以用于类胡萝卜素这样的大分子的频率校正。WLS方法对多烯烃和类胡萝卜素的校正参数非常接近,证明WLS方法对多烯烃的校正结果可以用于类胡萝卜素的频率校正,这为类胡萝卜素频率校正提供了一种新的方法。     

外激励作用下亚音速二维壁板分岔及响应研究

研究了亚音速流中二维壁板在外激励作用下的分岔和响应问题. 采用Galerkin方法将非线性运动控制方程离散为常微分方程组. 采用Runge-Kutta数值方法进行了数值计算,研究了壁板系统非单周期区在参数空间的分布情况. 结果表明: 在参数空间中, 非单周期区和单周期区会交替出现; 在不同的单周期区内, 系统运动轨线也在有规律的变化; 系统由单周期运动进入混沌运动是经过一系列周期倍化分岔产生的.      

2-(4-氨酰基-2-噻唑基)-1,4-脱水-L-木糖醇及其氟代衍生物的构象研究

用计算机分子模拟方法研究了2-(4-氨酰基-2-噻唑基)-1,4-脱水-L-木糖醇及其氟代衍生物的糖基构象.计算结果显示,6个碳核苷类似物的糖基构象均为S型.核磁共振谱和晶体x射线衍射结果与计算结果相吻合.     

聚变堆燃烧等离子体温度剖面数值分析

采用聚变等离子体中α粒子慢化、扩散的多能群计算方法,结合本底等离子体的能量平衡方程,对α粒子自加热及扩散情形下对聚变堆而言甚为重要的等离子体温度剖面进行了自洽性的数值分析。对动态及稳态等离子体运行方式的模拟结果表明燃烧等离子体温度剖面比起目前实验得出的剖面更峰状化。这一特性不依α粒子在其慢化过程有无显著的扩散损失而改变,在今后对聚变堆α粒子行为及效应的严格分析中应加以考虑。