β淀粉样蛋白结合乙酰胆碱受体的结构动力学及抑制剂的虚拟筛选探究

本文开展分子对接和分子动力学模拟,探究β淀粉样蛋白多肽和α7-nAChR(α7-烟碱乙酰胆碱受体)形成的复合物的结构动力学特征,并揭示了配体和受体之间存在的分子间相互作用. 研究结果表明,Aβ_25-35通过氢键和形状互补与α7-nAChR结合,并且在离子通道中容易发生自聚集,从而阻断离子通道并诱导神经元凋亡. 计算得到Aβ_25-35的酰胺-I带位于1650.5 cm^-1,表明Aβ_25-35骨架构象倾向于呈现无规则卷曲,这与聚类分析得到的结果一致. 本文同时将目前现有的药物作为虚拟筛选的模板,设计了8种新药用于抑制β淀粉样蛋白多肽与$α7-nAChR结合. 半柔性对接结果表明,新药与α-nAChR之间存在强相互作用,能有效抑制离子通道中Aβ_25-35片段的聚集,具有缓解乃至治疗阿尔茨海默病的巨大潜力.     

淀粉样蛋白片段结构动力学与酰胺-Ⅰ带振动光谱示踪

借助分子对接方法,获取了β淀粉样蛋白(Amyloidβprotein,Aβ)的核心片段Aβ25-35与乙酰胆碱受体相互作用的最优结合构象,并在此基础上开展结合后的复合物的分子动力学模拟,探索其结构动力学特征。将构建的氨基酸多肽通用型振动频率图应用于复合物的全原子运动轨迹,预测与受体结合后的Aβ多肽骨架酰胺-Ⅰ带光谱。其特征吸收峰表明该多肽片段与受体结合后主要呈现无规则卷曲构象,与分子对接和分子动力学轨迹聚类分析所呈现的特征构象一致。借助分子模拟与光谱建模相结合的方法能够帮助我们快速解析实验光谱中所蕴含的多肽构象信息,在分子水平上更好地认识蛋白质的空间结构动力学特征。     

氧化石墨烯与淀粉样短肽相互作用的理论研究

利用副本交换分子动力学方法,对比研究了淀粉样短肽Aβ_(16-22)在加入石墨烯以及氧化石墨烯前后的聚集状况.我们发现相比石墨烯,氧化石墨烯能够明显地抑制淀粉样短肽Aβ_(16-22)的聚集.其原因是氧化石墨烯与Aβ_(16-22)片段中氨基酸的疏水相互作用以及氧化石墨烯表面的极性基团与Aβ_(16-22)形成的氢键大大地弱化了Aβ_(16-22)氨基酸链间的相互作用,最终抑制了Aβ_(16-22)的纤维化.我们的研究将为基于碳纳米颗粒治疗淀粉样变性病的药物设计与开发提供新思路.     

复杂粒子出射几率中聚合几率γ_β的能量依赖

复杂粒子出射几率中聚合几率γ_β是一个复杂的函数.我们假设γ_β=γ_β(A,E)[ε_β/MeV]~x研究与能量的依赖关系.X=0.425对18个反应的微分能谱(dσ/dε)都有最佳拟合.由此提取γ_β(A,E),对同一复合系统的γ_β(A,E)值很接近,随着复合系统质量数A的增加,γ_β(A,E)也增加,特别是对于α衰变核~(210)Po,γ_β(A,E)明显地大于其它复合系统.     

乙酰化修饰抑制α-synuclein的纤维化聚集（英文）

天然无结构蛋白α-synuclein(α-syn)的纤维化聚集是帕金森病的特征表现.静电相互作用已被证明会显著影响α-syn的聚集.该文通过简单的赖氨酸乙酰化修饰改变蛋白的净电荷,研究静电效应对于α-syn的构象和纤维化聚集的影响.核磁共振(NMR)实验结果表明乙酰化后的α-syn仍然是无序结构,而且展现出比野生型更加伸展的构象.由于N端和C端都高度带负电荷,结构打开会更加暴露NAC区域,静电排斥和疏水作用共同存在,但Th T荧光实验发现乙酰化修饰抑制了它的纤维化聚集,因此我们认为这里静电排斥占据主导作用.这种依赖电荷的作用机理会帮助我们更好地理解α-syn的纤维化聚集,而乙酰化修饰也提供了一种抑制聚集的新方法.     

分子对接和荧光光谱法研究槲皮素与β-葡萄糖苷酶的相互作用

结合分子对接法和光谱法,研究了槲皮素与β-葡萄糖苷酶的相互作用及作用机理.首先利用AutoDock 4.2软件对β-葡萄糖苷酶与槲皮素、竞争性抑制剂对硝基苯-β-D-琉基葡萄糖的分子对接分别进行研究,然后采用荧光光谱法研究了槲皮素与β-葡萄糖苷酶的结合反应,并测定了结合常数.结果表明:这种相互作用使β-葡萄糖苷酶发生内...     

α、β-并三噻吩衍生物分子的电子光谱与三阶非线性光学性质

采用密度泛函理论B3LYP/6-31+G(d,p)方法对二聚α、β-并三噻吩衍生物的15个分子(a~g2)进行几何构型优化,对其最优构型采用TD-DFT(TDB3LYP/6-31+G(d))计算电子吸收光谱,用有限场FF方法及自编程序计算三阶非线性光学(NLO)性质.计算结果表明,在乙烯分子(反式)两侧分别引入α-并三噻吩、β-并三噻吩基团(c分子)比单纯引入相同的α-并三噻吩(a分子)或β-并三噻吩(b分子)基团,更有利于增大其三阶非线性光学(NLO)性能.在含乙烯桥二聚α、β-并三噻吩(母体分子)结构的末端,端接含C=C或C≡C的基团(如-C≡CH与-C=C(CN)_2),与端接吸电子基F原子或给电子基-N(CH_2CH_3)_2相比,能隙降值减小,最低能量吸收波长明显红移,其三阶NLO系数γ值达10~6数量级个原子单位(10~(-33)esu),显示出良好的三阶非线性光学性能,可设计成为性能良好的三阶非线性光学材料.     

( )-氧-乙基-氧-苯基硫代磷酸奎宁盐的晶体结构和绝对构型

( )-氧-乙基-氧-苯基硫代磷酸奎宁盐右旋光学异构体的晶体属正交晶系,空间群为D_2~4-P2_12_12_1,晶胞参数为α=29.007(7)A,b=14.089(4)A,c=6.589(3)A,晶胞内分子数z=4。 X射线衍射强度数据由PW-1100四圆衍射仪收集,采用CuK_α辐射,独立衍射点2818个,可观察点2463个,用直接法(MULTAN-78)获得晶体结构,经全矩阵最小二乘法修正结构参数,R=0.082,通过直接测量18对Bijvoet反射点对,确定了分子的绝对构型并讨论了磷—氧,磷—硫键的性质。     

N-乙基丙酰胺在高浓度盐溶液中的超快二维红外光谱

β-多肽是由β-氨基酸组成的一类非天然多肽,具有丰富的二级结构。N-乙基丙酰胺(NEPA)是研究β-多肽骨架结构动力学的重要模型分子。解析NEPA在不同溶液环境下的超快结构变化,对研究β-多肽在不同条件下的结构分布及动态结构变化过程有着重要意义。我们选取酰胺-Ⅰ带为探针,利用傅里叶变换红外(FTIR)光谱和超快二维红外(2DIR)光谱手段,研究了NEPA分别与高浓度(4.5mol·L~(-1))下的CaCl_2和MgCl_2之间的作用机制。本研究旨在阐明离子与NEPA酰胺单元的相互作用,为解释β-多肽在复杂溶液环境中的结构动力学提供实验依据。     

Parisaponin Ⅰ和Parisvietnaside A的NMR数据分析

从滇重楼中分离得到2个甾体皂苷,利用1H NMR、13C NMR、1H-1H COSY、HSQC、HMBC、1D和2D TOCSY等多种核磁共振方法鉴定其结构分别为(25R)-26-O-β-D-吡喃葡萄糖基-3β,22α,26-三羟基-呋甾-5-烯-3-O-α-L-吡喃鼠李糖基-(1→2)-[α-L-呋喃阿拉伯糖基-(1→4)]-β-D-吡喃葡萄糖苷(1,Parisaponin I)和(25R)-3β,5α,6β-三羟基-△7-螺甾烯-3-O-β-D-吡喃葡萄糖基-(1→3)-[α-L-吡喃鼠李糖基-(1→2)]-β-D-吡喃葡萄糖苷(2,paris-vietnaside A).对化合物1和2的1H NMR和13C NMR信号分别进行了归属和详细分析,并纠正了文献中的核磁数据归属错误.化合物2为首次从滇重楼中分离得到.     

S-构型转化对卵白蛋白微观结构的影响

采用圆二色谱(CD)、X射线衍射(XRD)、ANS荧光探针和紫外光谱(UV)研究了S-构型转化对卵白蛋白微观结构的影响.结果显示,不同诱导时间处理的卵白蛋白二级结构的α-螺旋,β-折叠,β-转角和无规卷曲之间相互转化,α-螺旋略有减少,β-折叠相应增加,分子有序性提高;S-构型转化后卵白蛋白晶体结构增加,72 h处理后...     

阿尔茨海默氏症致病蛋白-Aβ_((12-28))肽段的NMR研究

Aβ肽的多聚化和纤维化在阿尔茨海默氏症(Alzheimer's diseas)的发生中起关键作用, 其中以Aβ_((1-42))的致病作用为最强,因此阻断其聚集成为阿尔茨海默氏症一种潜在的治疗方式. 作者在研究中发现某些化合物可以结合于Aβ_((12-28))肽段. 该文采用~1H-~1H COSY、 TOCSY、 ROESY和~(15)N-HSQC多种核磁分析方法, 对此肽段的~1H和~(15)N NMR谱信号进行了归属和详细分析, 为进一步研究其与小分子抑制剂的相互作用提供了基础.     

α、β-并三噻吩衍生物分子的二阶非线性光学性质

采用密度泛函理论B3LYP/6-31+g(d)方法对二聚α、β-并三噻吩衍生物的18个分子(a~j2)进行几何构型优化,对其最优构型采用TD-DFT(TDB3LYP/6-31+g(d))计算电子吸收光谱,用有限场FF方法及自编程序计算二阶非线性光学(NLO)性质。计算结果表明,增加共轭链的含乙烯桥的二聚并三噻吩比不含乙烯桥者,βμ(或β0)大1.6—5.3倍;在含乙烯桥二聚α、β-并三噻吩分子(母体分子)末端引入含C=C或C≡C的基团(如-C≡CH与-C=C(CN)_2),比引入强供电子基团(如-N(CH_2CH_3)_2)、单纯吸电子基(如F原子)βμ(或β0)更大;尤其是端接-C=C(CN)2基团的二聚α、β-并三噻吩衍生物,其βμ(或β0)值为104数量级个原子单位(10-29esu),与母体分子相比βμ增大4.8~19.6倍,更有利于改善体系的二阶非线性光学性质,从而可获得良好的非线性光学材料.     

通过分子间相互作用和机械响应调节苯并噻二唑基分子的发光行为EI北大核心CSCD

通过分子构型和分子间相互作用是调节材料的发光颜色和光物理性能的重要途径之一。本文以苯并噻二唑为受体(A)、三苯胺(TPA)和二甲基吖啶(DMAC)为给体(D),设计并合成了两种D‐A‐D和D‐A‐D′型的发光分子,分别为TBT和DBT。两种分子均表现出同质多晶现象(TBT‐O:λ_(PL)=593 nm和TBT‐R:λ_(PL)=616 nm;DBT‐Y:λ_(PL)=570 nm,DBT‐O:λ_(PL)=605 nm和DBT‐R:λ_(PL)=642 nm)。在外界刺激下,对称结构的TBT为四色的可逆光色转换,非对称的DBT分子则表现为不可逆光色转换。本研究为基于苯并噻二唑类刺激响应发光材料提供了重要的分子设计思路。     

分子对接和荧光光谱法研究槲皮素与β-葡萄糖苷酶的相互作用

结合分子对接法和光谱法,研究了槲皮素与β-葡萄糖苷酶的相互作用及作用机理。首先利用AutoDock 4.2软件对β-葡萄糖苷酶与槲皮素、竞争性抑制剂对硝基苯-β-D-巯基葡萄糖的分子对接分别进行研究,然后采用荧光光谱法研究了槲皮素与β-葡萄糖苷酶的结合反应,并测定了结合常数。结果表明：这种相互作用使β-葡萄糖苷酶发生内源荧光猝灭,属于静态猝灭机制。通过计算得到槲皮素与β-葡萄糖苷酶在17,27和37 ℃下结合常数分别为4.36×104,4.04×104和3.18×104 L·mol-1。氢键和疏水作用对槲皮素与β-葡萄糖苷酶的结合起重要作用,也存在静电作用力。分子对接研究和荧光光谱实验两者相互补充,可从理论和实验两方面协同研究槲皮素与β-葡萄糖苷酶之间的相互作用。     

Li_2K(IO_3)_3与Li_2NH_4(IO_3)_3的晶体结构

本文用X射线粉末法测定了Li_2K(IO_3)_3与Li_2NH_4(IO_3)_3的晶体结构和原子参数。发现Li_3K(IO_3)_3,Li_2NH_4(IO_3)_3与Li_2Rb(IO_3)_3同晶型,属单斜晶系,空间群为P2_1/α,每个单胞含有四个化合式量。室温的点阵常数分别为α=11.198A,b=11.046A,c=8.254A,β=111.53°,及α=11.327A,b=11.078A,c=8.341A,β=111.87°。讨论了二元化合物的形成与离子半径的关系。     

蛋白质二硫键异构酶与α-突触核蛋白的相互作用及对其聚集的影响

α-突触核蛋白（α-synuclein,αsyn）的错误折叠和聚集是帕金森症的疾病特征.分子伴侣蛋白质二硫键异构酶（PDI）可在体外结合αsyn的N端并抑制其聚集,但PDI的识别机制至今仍不明确.我们通过液体核磁共振（NMR）实验,发现人源PDI b'xa'可结合αsyn的N端区域.此外,硫黄素T（ThT）荧光实验结果表明PDI b'xa'会显著抑制αsyn的聚集.我们进一步利用NMR滴定实验确定了PDI主要通过b'结构域的疏水空腔结合αsyn.最后,我们以此构建了PDI结合αsyn的对接模型,并提出了PDI抑制αsyn聚集的作用机理.这一工作为理解PDI抑制αsyn聚集提供了实验依据.     

Parisaponin I 和Parisvietnaside A 的NMR数据分析

从滇重楼中分离得到2个甾体皂苷,利用¹H NMR、¹³C NMR、¹H-¹H COSY、HSQC、 HMBC、1D和2D TOCSY等多种核磁共振方法鉴定其结构分别为(25R)-26-O-β-D-吡喃葡萄糖基-3β, 22α, 26-三羟基-呋甾-5-烯- 3-O-α-L -吡喃鼠李糖基-(1→2)[α-L-呋喃阿拉伯糖基(1→4)]-β-D-吡喃葡萄糖苷（1, Parisaponin I）和(25R)-3β, 5α, 6β-三羟基-△7-螺甾烯-3-O-β-D-吡喃葡萄糖基-(1→3)[α-L-吡喃鼠李糖基-(1→2)]-β-D-吡喃葡萄糖苷（2, parisvietnaside A）. 对化合物1和2的¹H NMR和¹³C NMR信号分别进行了归属和详细分析,并纠正了文献中的核磁数据归属错误. 化合物2为首次从滇重楼中分离得到.      

光谱法和分子对接方法研究罗利环素与人血清白蛋白的相互作用（英文）

在模拟人体生理条件下,应用多光谱法和分子对接技术对罗利环素(RTC)与人血清白蛋白(HSA)的相互作用进行了研究。实验通过消除内滤光来提高荧光数据的准确性。此外,荧光光谱和紫外光谱的结果表明RTC与HSA的猝灭方式是静态猝灭,且在298和310K温度下的结合位点数分别为1.09和0.95。在两个不同温度下的结合常数分别为K298K=3.13×105 L·mol-1和K310K=0.70×105 L·mol-1。根据热力学参数的计算结果可知,RTC与HSA的结合作用力主要是氢键和范德华力。取代实验表明,RTC在HSA的SiteⅠ,ⅡA子域上有一个结合位点。根据非辐射能量转移理论得到的RTC和HSA氨基酸残基间的结合距离为2.59nm。三维荧光光谱表明RTC和HSA的相互作用改变了蛋白质的构象。此外,采用傅里叶变换红外光谱法对RTC与HSA作用前后HSA二级结构的变化进行了定量分析,结果表明,α-螺旋结构含量降低了8.4%,β-折叠含量从30.3%增加到31.4%,β-转角也从15.6%增加到了16.1%。分子对接进一步显示RTC通过氢键、疏水作用力、极性键等多种作用力与HSA的ⅡA子域上氨基酸残基相互作用。实验结果有助于从分子水平研究RTC和HSA的相互作用。     

光谱法及分子对接技术研究黄体酮与牛血清白蛋白的结合机制

黄体酮(Progesterone,PROG)是临床用于治疗先兆流产的常用药物之一,但其在生物体内的运输机制尚不明确。本文整合荧光光谱、红外光谱及分子对接等实验技术研究了PROG和牛血清白蛋白(BSA)之间的相互作用机制。光谱学实验结果表明,PROG在BSA的结合位点Ⅰ处与其结合,从而引起BSA的内源荧光猝灭,猝灭机制为静态猝灭和非辐射能量转移,两者之间的结合距离为1.63 nm。在人体正常体温条件下,两者的结合常数为1.423×10~4 L·mol~(-1)。根据热力学公式计算得到两者结合过程中ΔH=-65.31 kJ·mol~(-1)和ΔS=-131.63 J·mol~(-1)·K~(-1),说明PROG和BSA之间的主要作用力为氢键和范德华力。红外光谱研究结果表明,PROG能使BSA构象发生改变,其中α-螺旋结构和β-片层结构含量下降,β-折叠结构含量上升。分子对接结果表明,PROG与Trp214之间的相互作用是引起BSA荧光猝灭的主要原因,且PROG与Lys195残基之间存在的氢键有利于PROG-BSA复合物的稳定。分子对接结果与光谱实验结果相互印证,为揭示PROG在人体运输储藏过程提供了数据支撑。