不同类型细胞穿膜肽二级结构特征研究

细胞穿膜肽是一类能以受体依赖或非受体依赖方式介导胞吞作用的小分子短肽,能够携带不同分子穿过细胞膜,这一特性使细胞穿膜肽成为一种有效的运输载体,为药物靶向治疗提供了新希望.本文从生物信息角度针对不同长度区间、运输不同类型分子细胞穿膜肽之间的异同二级结构特征进行了系统研究,同时进一步对不同穿膜方式对应的细胞穿膜肽二级结构特征进行了对比研究,结果表明不同类型细胞穿膜肽之间在二级结构组成上具有不同程度差异特征,为今后揭示细胞穿膜肽相关分子结构机制奠定可靠的理论基础.     

以伏安法测电阻为例谈大学中学物理实验教学的衔接

大学中学物理实验教学衔接是实验教学的重要问题,本文在分析了当前物理实验教学现状的基础上,以伏安法测电阻为例,指出了解决该问题的具体办法,为大学中学物理实验教学衔接探索了一条可行的途径。     

分子动力学模拟Cu2+对α-突触核蛋白(1-17)肽段构象变化的影响

利用分子动力学模拟研究铜离子(Cu2+)对α-突触核蛋白1-17号氨基酸肽段(α-synuclein(1-17))构象变化的影响,采用GROMOS 43A1力场对Cu2+-α-synuclein(1-17)复合体和α-synuclein(1-17)肽段单体分别进行了6组独立的分子动力学模拟,每组模拟时间为500ns,总模拟时间为3μs.研究结果表明:Cu2+与α-synuclein(1-17)肽段结合使其更易向β折叠片结构折叠,促进了其二级结构的形成,增强了构象的稳定性;Cu2+增大了α-synuclein肽段疏水残基的溶剂可及表面积,增强了其疏水残基的暴露程度.自由能分析指出,Cu2+-α-synuclein(1-17)复合体的自由能比α-synuclein(1-17)肽段低,构象稳定,采样空间紧密,其自由能极小构象为β折叠片结构.构象聚类分析进一步表明,Cu2+使得α-synuclein(1-17)肽段构象趋于稳定.总之,Cu2+诱导固有无序蛋白α-synuclein(1-17)肽段由无序向有序转变,降低了构象的自由能,同时Cu2+增强了α-synuclein(1-17)肽段的疏水性,使得α-synuclein肽段因疏水作用更倾向于形成β折叠片结构,加速其疏水性聚集.     

热力学第二定律教学的现代化

本文介绍了当代热力学第二定律在各个科学领域的广泛应用,以及热力学第二定律应用于宇宙,得出,宇宙最终不会达到“热寂”状态的结论。     

Structure-based simulations complemented by conventional all-atom simulations to provide new insights into the folding dynamics of human telomeric G-quadruplex

The hybrid atomistic structure-based model has been validated to be effective in investigation of G-quadruplex folding. In this study, we performed large-scale conventional all-atom simulations to complement the folding mechanism of human telomeric sequence Htel24 revealed by a multi-basin hybrid atomistic structure-based model. Firstly, the real time-scale of folding rate, which cannot be obtained from the structure-based simulations, was estimated directly by constructing a Markov state model. The results show that Htel24 may fold as fast as on the order of milliseconds when only considering the competition between the hybrid-1 and hybrid-2 G-quadruplex conformations. Secondly, in comparison with the results of structure-based simulations, more metastable states were identified to participate in the formation of hybrid-1 and hybrid-2 conformations. These findings suggest that coupling the hybrid atomistic structure-based model and the conventional all-atom model can provide more insights into the folding dynamics of DNA G-quadruplex. As a result, the multiscale computational framework adopted in this study may be useful to study complex processes of biomolecules involving large conformational changes.     

残基突变对P53-DNA结合域肽段构象影响的分子动力学模拟

基于分子动力学模拟方法研究了R249S、R248W 和G245S 突变对P53-DNA 结合域肽段(残基230-258)结构的影响. 采用GROMACS 软件包和GROMOS 43A1分子力场, 分别对野生型wtP53肽段、单点突变型P53-R249S肽段、两点突变型P53-R249S/R248W肽段和三点突变型P53-R249S/R248W/G245S肽段进行了4组独立的分子动力学模拟, 每组体系模拟时间为500 ns. 研究结果表明: R249S单残基突变影响肽段残基形成二级结构的情况, 但不改变肽段三维结构的模式, 同时使该肽段结构相对稳定; R249S和R248W两残基同时突变会加剧R249S突变对肽段的影响, 同时导致三维结构发生较大变化, 构象弯曲呈现双turn 结构, 肽段稳定性进一步增大; G245S突变对肽段的影响与R249S和R248W同时突变对其结构的影响相反, 在两残基突变的基础上, G245S突变会使原突变引起的变化减弱甚至消失, 同时使得该肽段结构稳定性减小. 该研究对认识肿瘤致病分子机制和设计新药物有重要意义.     

组蛋白H1序列固有无序特性分析

组蛋白H1对于高阶染色质结构的形成和基因表达调控具有重要作用.为了揭示组蛋白H1在染色质结构形成中的生物学机制,本文对组蛋白H1三个结构域C-terminal domain(CTD)、N-terminal domain(NTD)和Globular domain(GD)及各区域连接位点对应序列氨基酸偏好、复杂度等序列特征进行了系统对比研究,并对各区域进行了固有无序蛋白有序区/无序区预测分析.结果表明,组蛋白H1三个结构中,中间的球状结构域(GD)中的氨基酸序列是非常保守的,NTD富含疏水氨基酸,CTD末端富含碱性氨基酸.进一步的研究表明,CTD和NTD两个结构域普遍具有固有无序特性,因此这些区域具有较大的柔性结构,对其在染色质形成中行使的重要生物学功能具有重要意义.     

关于在基础物理教学中引入非线性概念的思考

物理学正经历深刻而巨大的变化,一批崭新的科学概念和思潮正在崛起,非线性科学也愈来愈受到人们的重视。非线性是客观世界所固有的动态属性,也是一切物质运动的普遍规律。自然界的灵魂深处充满非线性。然而     

理论生物物理学的几个研究热点

理论生物物理学是生物物理学的一个重要分支。它与生物物理学的关系,类似于理论物理学与物理学的关系,它的主要任务就是用理论物理学的概念和方法来研究生命现象,揭示生命现象的物理本质,找出其中包含的物理来。1943年2月著名物理学家薛定     

组蛋白H1序列固有无序特性分析

组蛋白H1对于高阶染色质结构的形成和基因表达调控具有重要作用。为了揭示组蛋白H1在染色质结构形成中的生物学机制,本文对组蛋白H1三个结构域C-terminal domain (CTD)、N-terminal domain(NTD)和Globular domain (GD) 及各区域连接位点对应序列氨基酸偏好、复杂度等序列特征进行了系统对比研究,并对各区域进行了固有无序蛋白有序区/无序区预测分析。结果表明,组蛋白H1三个结构中,中间的球状结构域（GD）中的氨基酸序列是非常保守的,NTD富含疏水氨基酸,CTD末端富含碱性氨基酸。进一步的研究表明, CTD和NTD两个结构域普遍具有固有无序特性,因此这些区域具有较大的柔性结构,对其在染色质形成中行使的重要生物学功能具有重要意义。