生长素作用方式的分子动力学模拟研究

针对植物生长素、受体TIR1、辅酶InsP₆和IAA7底物多肽链进行5组14个体系的分子动力学模拟研究, 比较分析了4个生长素分子IAA, 1-NAA, 2,4-D和2-NAA与受体TIR1之间的相互作用方式以及辅酶InsP₆和IAA7底物多肽链在早期生长素反应中所起的作用. 计算结果表明, 生长素与TIR1的结合能力与生长素活性顺序一致, 生长素的分子结构对于反应活性具有重要影响|中心水分子与生长素之间的氢键作用使得生长素的位置取向有利于与TIR1形成强相互作用|辅酶InsP₆与TIR1形成多个氢键使活性口袋结构稳定, 保证生长素有效地与活性位点结合|在结合生长素后, IAA7运动加剧, 使得生长素犹如激活IAA7多肽活性的“引发器”, 进而引发进一步的生长素反应.     

芬太尼类化合物与阿片μ受体相互作用的分子对接与分子动力学模拟

采用分子对接和分子动力学(MD)模拟方法研究了芬太尼类化合物与阿片μ受体的相互作用机制.先用AutoDock4.0程序将芬太尼类化合物对接到同源模建的阿片μ受体结构中,再用GROMACS程序包在水溶液体系中分别对12个芬太尼激动剂和阿片μ受体蛋白复合物进行了MD模拟研究,优化对接复合物的结构,最后利用MM-PBSA方法,在APBS程序中计算芬太尼类衍生物与阿片μ受体的结合自由能,计算出的受体配合物结合常数(Ki)与其实验值吻合较好,并预测了化合物的活性排序.结果表明,复合物蛋白结构与空载受体蛋白结构有较大差异,特别是胞内区IL2、IL3和跨膜区段TM4骨架构象变化较大,不同的化合物对受体结构影响也有差异,活性较好的化合物会增加蛋白特定区域结构的柔性.芬太尼类化合物可能是通过和受体结合后诱导阿片μ受体构象转变为活性构象,引起一系列的信号传导激活G蛋白,从而引发生理效应.     

洋刀豆脲酶与抑制剂相互作用的分子对接和分子动力学研究

通过洋刀豆脲酶抑制剂的筛选实验得到具有较好抑制活性的化合物2-乙酰基-γ-丁内酯(COM), 其半数抑制浓度在微摩尔浓度级别(IC₅₀＝375 μmol•L^－l). 在此基础上, 使用分子对接和分子动力学(MD)模拟的方法研究洋刀豆脲酶与抑制剂乙酰氧肟酸(AHA)及活性化合物COM之间的相互作用. 用Gold3.0程序将两个小分子与洋刀豆脲酶的晶体结构进行对接, 对接得到的复合物模型使用Amber程序进行MD模拟研究. 模拟过程中, 脲酶结构中的双核镍离子活性中心选用non-bonded模型. 研究结果显示: AHA与洋刀豆脲酶结合时, Ni(1)和Ni(2)均为五配位|COM与洋刀豆脲酶结合时Ni(1)为五配位, Ni(2)为六配位的结合模型更加合理. 这些研究为了解洋刀豆脲酶与抑制剂之间的相互作用提供了重要的参考信息.     

二苯乙烯类LSD1抑制剂的分子对接及分子动力学模拟研究

本研究基于二苯乙烯的结构活性关系,设计了10个组蛋白赖氨酸特异性去甲基化酶1(LSD1)新型抑制剂.采用分子对接的方法并根据对接打分结果对得分最高的化合物进行分子动力学模拟,研究分析小分子和LSD1的相互作用机制,并对其进行ADME(吸收、分布、代谢和排泄)预测.分子对接和分子动力学结果显示设计的小分子与蛋白结合能力更...     

DCN1-UBE2M相互作用抑制剂的3D-QSAR、分子对接和分子动力学研究

类泛素化是一种蛋白质翻译后修饰,其异常会导致神经退行性疾病和多种肿瘤的发生,因此它被视为有希望的抗肿瘤靶标.研究表明,抑制DCN1-UBE2M相互作用可选择性阻遏类泛素化.本文基于哌啶基脲类DCN1-UBE2M相互作用抑制剂进行3D-QSAR、分子对接和分子动力学模拟研究.利用3D-QSAR中的CoMFA和CoMSIA...     

基于分子对接的thanatin与NDM-1分子动力学模拟研究

耐碳青霉烯类抗生素的超级细菌给人类健康带来了严重威胁,其所携带的金属 β-内酰胺酶编码基因是耐药性的主要来源。NDM-1作为其中传播最广、活性最强的 β-内酰胺酶,其抑制剂的研发刻不容缓。具有广谱作用的抗菌肽thanatin对NDM-1展现出了较好的抑制效果,但抑制机理并不清楚。本文使用HPEPDOCK与Rosetta FlexPepDock服务器,将thanatin与NDM-1进行了分子对接,并使用Desmond软件包对对接模型进行了分子动力学模拟。结果表明,thanatin与NDM-1活性中心的Zn2+ 并无直接相互作用,而作为竞争性抑制剂结合于NDM-1的活性口袋,阻止抗生素分子进入活性口袋与Zn2+ 结合,从而抑制NDM-1的水解活性。本文为研发有效的NDM临床抑制剂探索了可行的方法。     

VEGFR-2 与抑制剂Sunitinib 的分子对接及分子动力学研究

用分子对接方法研究了VEGFR-2 和抑制剂Sunitinib 的相互作用模式, 并对其复合物进行了10 ns 的分子动力学(Molecular Dynamics, MD)模拟. 结果表明, 抑制剂Sunitinib 能与VEGFR-2 中位于活性空腔的Glu885, Ile888, His1026,Asp1028, Asp1046 五个氨基酸残基形成疏水作用; 另外, VEGFR-2 中His1026, Cys1024, Asp1046 三个氨基酸残基能与Sunitinib 形成三个作用强度不同的氢键. 这些基团之间的相互作用是Sunitinib 抑制VEGFR-2 活性的关键因素. 研究结果可为VEGFR-2 抑制剂的结构改良、分子设计、合成提供理论参考, 并有助于寻找活性更高、效果更好的抗肿瘤药物.     

雪卡毒素毒性机理的分子对接及分子动力学研究

采用分子对接和分子动力学方法,研究了雪卡毒素与其毒性作用靶点之一钠通道的结合模式,并与钠通道阻滞剂奎尼丁比较.研究结果表明,雪卡毒素、奎尼丁与钠通道作用方式有所不同.分子动力学模拟表明,对接受体-配体复合物体系在2.5 ns的模拟过程中稳定.奎尼丁在钠通道中央与GLU1784,THR1858各形成1个稳定氢键,吡啶环与...     

由3D-QSAR、分子对接和分子动力学模拟研究吲唑类化合物与PI3Kδ抑制剂的相互作用

磷酸肌醇3-激酶δ(PI3Kδ)参与慢性阻塞性肺疾病的炎性过程并且被鉴定为一个新的潜在治疗靶点。本文采用三维定量构效关系(3D-QSAR)、分子对接和分子动力学方法研究了47个吲唑类化合物与P13Kδ激酶的相互作用,并建立了相应的模型。其中,比较分子场分析(CoMFA)模型q~2=0.719,r~2=0.972;比较分子相似性指数分析(CoMSIA)模型q~2=0.649,r~2=0.983,表明所建的QSAR模型具有稳定可靠的预测能力。CoMFA和CoMSIA等势图形象地描述了不同的场效应对活性的影响,其中立体场、疏水场及氢键受体场对活性有较大的贡献。接着采用分子对接探索小分子化合物与P13Kδ的结合模式,结合模式显示吲唑类化合物主要通过氢键作用与疏水作用与P13Kδ紧密结合,并且通过分子动力学模拟进一步验证了对接结果。最后根据等势图、对接模式和分子动力学模拟获取的信息设计了8个化合物,研究表明它们均能与PI3Kδ较好结合。     

HIV-1整合酶链转移抑制剂的3D-QSAR、分子对接和分子动力学模拟研究

为了获得高活性、结构新颖的整合酶链转移(INST)抑制剂,本文采用Co MFA和Co MSIA两种方法对32个萘啶类INST抑制剂进行了三维定量构效关系研究,并建立了相关模型,其交叉验证系数分别为q~2=0. 809和q~2=0. 816,拟合验证系数分别为r~2=0. 998和r~2=0. 981,表明所建立的模型是可靠的且具有一定的预测能力。利用分子对接探讨小分子化合物与INST蛋白的相互作用模式,结果表明,萘啶类化合物主要通过疏水作用和氢键作用与INSTIs蛋白结合。最后通过分子动力学模拟进一步验证对接结果发现,对接的结合模式与分子动力学模拟得到的结果是一致的。本研究获得的综合模型和推论可以为开发有效的HIV INSTIs提供重要的理论信息。     

分子动力学模拟1-丁烯和正丁烷在MCM-22分子筛中的扩散行为

应用分子动力学方法研究了1-丁烯和正丁烷在MCM-22型分子筛(ITQ-1)中的扩散行为. 得到了两种物质在ITQ-1分子筛两个独立孔道中的均方位移曲线、自扩散系数和扩散轨迹. 计算结果表明, 在温度为400 K时, 1-丁烯或正丁烷在十元环孔道中的扩散明显低于在超笼中的扩散, 吸附质在超笼的底部和顶部的扩散明显低于在超笼中心的扩散; 1-丁烯和正丁烷在ITQ-1分子筛的超笼中两者扩散速率较为相似, 而在十元环中, 两者的扩散速率差别较大.可以推测, 选择性催化主要发生在十元环中.     

新的α/β水解酶W14和W15的三维结构模建及分子对接研究

利用同源模建和分子动力学模拟方法, 模建了两个新发现的α/β水解酶超家族成员W14和W15的三维结构, 并通过与α-醋酸萘酯的对接研究, 从理论上提出Gly82和Val13为形成“氧洞”的关键残基,有利于稳定水解过程中的带负电的过渡态, 以及其它对复合物形成起到重要作用的氨基酸残基.     

氨基酸突变对GABAa受体结合能力的影响

采用同源建模技术构建了大鼠γ-氨基丁酸a型受体(GABAaR)模型, 并将氨基酸残基β157Tyr和β205Tyr突变为相应的突变受体模型. 使用分子对接方法计算了γ-氨基丁酸(GABA)与突变前后受体的相互作用. 对接计算结果显示, Tyr突变为Phe后, 两种突变受体的对接能量大幅提高, GABA生物活性降低; 当Phe的对位引入氟原子后, 对接能量与未突变受体相比更低. 另外, 与β205Tyr突变相比, 与配体距离较近的β157Tyr突变, 对受体与配体作用的影响更大.     

Sn和Pb单掺杂Al4小团簇的理论研究

在CCSD(T)/aug-cc-pVTZ&;CEP-121G//B3LYP/6-311+G(d)&;LANL2DZ水平上, 研究了由更高周期的Sn和Pb单掺杂Al4团簇形成的五原子含铝体系XAl4(X=Sn, Pb), 确定了体系的低能异构体, 分析了关键异构体的结构和稳定性. 研究结果表明, 与SiAl4及GeAl4的基态平面四配位Si/Ge结构所不同, 等价电子的SnAl4和PbAl4体系的基态结构不是平面四配位Sn/Pb, 而是平面四配位Al, 其中杂原子Sn/Pb采取二配位方式, 此外, Sn/Pb采取三配位方式的非平面结构的稳定性也要优于平面四配位Sn/Pb结构.     

γ-氨基丁酸与其突变受体的相互作用

采用同源建模技术构建了大鼠γ-氨基丁酸a型受体(GABAaR)模型及β97Tyr突变受体模型. 采用分子对接技术研究了γ-氨基丁酸(GABA)与突变前后受体的相互作用. 计算结果显示, 突变及未突变受体之间在氢键作用和对接能量方面存在显著差异, 配体与突变受体的结合能力随突变残基中氟原子数目的增加而降低.     

EuBO3的低温水热合成及光谱可调性质研究

采用低温水热法合成了稀土硼酸盐EuBO3的纯相样品.利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱仪(XPS)和荧光光谱仪(PL)对样品的结构、形貌、价态及发光性质进行了研究.结果表明,该样品属六方晶系,在不同的矿化剂和碱度下呈现不同的自组装形貌.当以NaOH或NH3.H2O为矿化剂时,该样品分别沿着(100)和(002)晶面生长.因为Eu离子以混合价态形式存在,样品表现出光谱可调性,当激发波长为270～360 nm时,样品荧光由红色转为橙色,经粉紫光变为蓝光.     

复合多铁材料NiFe2O4/BaTiO3的制备及性能

采用溶胶-凝胶与固相反应相结合的方法制备了xNiFe2O4/(1-x)BaTiO3(x=0.1,0.2,0.3,0.4,0.5,0.6)系列复合多铁材料.X射线衍射(XRD)结果表明,复合材料中只含有钙钛矿结构的BaTiO3和尖晶石结构的NiFe2O4,说明共烧过程中两者未发生明显的化学反应,铁电相与铁磁相共存.扫描电子显微镜(SEM)观测结果表明材料内部是异质结构的,高分辨透射电子显微镜(HRTEM)观测结果进一步说明了NiFe2 O4和BaTiO3共存,并且在两种物质的接触处能够看到清晰的界面.这种由BaTiO3和NiFe2 O4组成的复合材料对外同时表现出铁电性和铁磁性.电滞回线结果表明,该复合材料具有铁电性,但存在着一定的漏电.介电频谱表明材料的介电常数随着频率的升高而下降,在低频下达到定值,并且铁磁相的含量对材料的介电性有影响.磁性能测试结果表明材料的磁性源于NiFe2O4,并且磁性随着NiFe2O4含量的增加而增强.     

A simple and effcient approach to one-pot synthesis of mono- and bis-N-aryl-3-aminodihydropyrrol-2-one-4-carboxylates catalyzed by InCl3简

An efficient and straightforward procedure has been developed for the synthesis of highly substituted mono- and bis-N-aryl-3-aminodihydropyrrol-2-one-4-carboxylates via a one-pot, four-component domino reaction of amines, dialkyl acetylenedicarboxylates and formaldehyde in the presence of InCl3 （20 mol%） in MeOH at ambient temperature. The salient advantages of this method are mild reaction conditions, environmentally benign, high to excellent yields, shorter reaction times, easy operation and no column chromatographic separation.     

改进的低温固相法制备钙钛矿型KTaO3

采用改进的固相法, 以K2CO3和氢氧化钽为原料, 通过添加KF, 在相对低温下制备了单一钙钛矿结构的KTaO3. KF的加入抑制了烧绿石相的生成, 通过水洗可脱除KF. 使用X射线衍射仪(XRD), 扫描电子显微镜(SEM)和紫外-可见(UV-Vis)漫散射光谱仪对不同温度下制备的产物进行了表征. 结果表明, 各个温度下制备的产物均是由粒径在10~30 nm范围内的粒子聚集成的大颗粒; 500, 600和800℃制备的产物带隙分别为3.68, 3.63和3.54 eV. 进一步考察其它碱金属卤化物对产物结构的影响发现, LiF, NaF和KF的作用相同; 当添加碱金属氯化物时, 主要产物分别是钽酸锂、 钽酸钠和烧绿石结构的钽酸钾.     

稀土金属掺杂对锐钛矿型TiO2光催化活性影响的理论和实验研究

从理论和实验两方面探讨稀土金属掺杂对锐钛矿型TiO2光催化活性的影响.理论上采用基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理,对稀土掺杂TiO2前后的几何结构、能带结构、态密度及电子结构进行了系统的研究.结果表明,Y,La,Gd,Lu,Ce,Eu,Yb和Tb掺杂有助于TiO2光催化活性的提高;而对于Pr,Nd,Pm,Sm,Dy,Ho,Er和Tm掺杂,由于在价带顶和导带底之间形成了较多的可能成为光生电子和空穴的复合中心的杂质能级,故此类稀土的掺杂浓度需要控制在较小的范围内.另一方面,采用溶胶-凝胶法制备了9种稀土金属(RE=Y,Ce,Pr,Sm,Gd,Dy,Ho,Er,Yb)掺杂的TiO2粉体,运用X射线衍射(XRD)和紫外-可见光谱法(UV-Vis)分别表征其晶体结构和光学吸收性质.结果表明,掺杂前后的TiO2均为锐钛矿相,且Ho,Pr,Ce,Sm,Y,Yb和Gd掺杂使TiO2在可见光区的吸收有不同程度的提高.理论预测与实验结果基本一致,且理论研究结果与周期表中稀土元素外层电子轨道排布规律一致,从而揭示了稀土元素掺杂的本质规律,指明了适量的稀土掺杂有利于TiO2光催化活性的提高.