基于片段的核磁共振筛选方法识别NSD1 SET结构域的全新苗头化合物（英文）

包含SET结构域的核受体结合蛋白1(NSD1)是一种组蛋白甲基转移酶,它能够特异性的甲基化组蛋白H3赖氨酸第36位(H3K36).异常表达的NSD1主要发现于Sotos综合症患者体内,但它同样也能导致其他多种人类疾病的发生.目前已有靶向组蛋白甲基转移酶DOT1L和EZH2的小分子抑制剂报道,然而,靶向NSD1的化学探针分子尚未被发现.本文使用基于片段的核磁共振(NMR)筛选方法寻找到3个以NSD1蛋白作为靶点的苗头化合物,利用化学位移扰动分析技术测定了这些化合物与NSD1的结合亲和力.另外,利用分子对接方法选择获得苗头化合物与NSD1蛋白的最可能的结合模型.结果显示苗头化合物1结合于NSD1天然底物S-腺苷酸甲硫氨酸(SAM)的结合口袋中.我们的研究成果为进一步以结构为指导的从苗头化合物到先导化合物的衍化奠定了基础.     

MRG15与甲基化组蛋白H3K36相互作用研究

人源转录调控因子MRG15（MORF4 related gene on chromosome 15）是在胚胎发育,细胞增殖和衰老过程中具有重要作用的蛋白质. 在分子水平上,MRG15的chromo结构域能够与组蛋白H3甲基化的肽段H3K36me3相互作用. 为了确定二者的作用位点和方式,利用液体核磁共振的方法对MRG15 chromo结构域和H3K36me3多肽进行了研究. 对MRG15 chromo结构域进行归属,用化学位移扰动的方法研究了其与H3K36me3肽段的相互作用,确定了相互作用位点的关键氨基酸为H21,Y46,W49和W53,并计算了解离常数约为1 mmol/L. 研究结果对于阐明MRG15与组蛋白H3的结合和相互作用机制提供了重要的线索.     

应用分子梳技术对DNA与组蛋白相互作用的研究

利用分子梳技术对λ DNA和组蛋白的相互作用进行了研究. 通过这种简单有效的方法，我们将λ DNA分子拉伸到26—28 μm，相当于其原长（约162 μm）的16—17倍. 当组蛋白与DNA结合后，DNA分子发生凝聚现象，复合体的拉伸长度明显变短，其峰值分布在10—14 μm之间. DNA 组蛋白复合体的拉伸长度与组蛋白的浓度、与碱基对和荧光染料的比例有显著的关系. 关键词： 分子梳 组蛋白 DNA 荧光显微     

1,1-二甲硫基-[1]-烯基丙二酸二甲酯与苯相互作用的1H NMR研究

本文在四氯化碳介质中考察了苯对1,1-二甲硫基-[1]-烯基丙二酸二甲酯的溶剂效应,观察到标题化合物分子内的甲基和溶剂苯的化学位移随着苯的摩尔分数增加而逐渐移向高场,溶剂苯的共振吸收峰是一个尖锐的单峰,同时发现了标题化合物分子中甲基和溶剂苯的化学位移值与混合溶剂苯的摩尔分数呈线性关系.     

1,1-二甲硫基—[1]—烯基丙二酸二甲酯与苯相互作用的~1H NMR研究

本文在四氯化碳介质中考察了苯对1,1-二甲硫基-[1]-烯基丙二酸二甲酯的溶剂效应,观察到标题化合物分子内的甲基和溶剂苯的化学位移随着苯的摩尔分数增加而逐渐移向高场,溶剂苯的共振吸收峰是一个尖锐的单峰,同时发现了标题化合物分子中甲基和溶剂苯的化学位移值与混合溶剂苯的摩尔分数呈线性关系.     

两种苯并咪唑超分子化合物的水热合成、晶体结构及光谱学性质

利用水热反应合成了两种超分子化合物1,2-二（2-苯并咪唑基）乙烷硫酸盐[（C16H16N4）.（HSO4）2.（H2O）2]（1）和5-（2-苯并咪唑基）-1,3-苯二甲酸[C15H10N2O4]（2）。通过元素分析、红外光谱及紫外光谱对标题化合物进行了表征,并用单晶X射线衍射测定了其晶体结构。两个化合物均属于单斜晶系,P21/c空间群,超分子化合物（1）的晶格参数：Mr=494.48,a=0.7089（2）nm,b=1.7922（5）nm,c=0.8584（2）nm,β=106.250（4）°,V=1.0471（5）nm3,Z=2,Dc=1.562g/cm3,F（000）=512,μ=0.318mm-1,GOF=1.046,R1=0.0518,wR2=0.1710;超分子化合物（2）的晶格参数：Mr=282.23,a=1.4345（3）nm,b=1.6748（4）nm,c=1.0628（2）nm,β=93.364（4）°,V=2.5490（10）nm3,Z=8,Dc=1.460g/cm3,F（000）=1152,μ=0.109mm-1,GOF=1.098,R1=0.0473,wR2=0.1341。两个化合物分子间通过氢键及π-π堆积作用相互形成三维网状超分子结构。     

一种1,4-噻嗪酰胺类FKBPs配体的波谱学数据解析

（3R）-4-[（4-甲基苯磺酰基）]-1,4-噻嗪-3-酰基-[（2R）-2-氨基-4-甲基]-戊酸异丙酯（代号：HD5-6）,是一个拥有完全自主知识产权的FK506结合蛋白家族（FKBPs）配体,具有显著的促神经再生作用,有望在临床实现对神经退行性疾病和肌萎缩侧索硬化、脑卒中的有效治疗.本文采用多种核磁共振（NMR）技术,包括¹H NMR、¹³C NMR、DEPT、1D NOESY、¹H-¹H COSY、¹H-¹³C HSQC和¹H-¹³C HMBC等,并结合质谱（MS）、紫外光谱（UV）和红外光谱（IR）等方法对此化合物进行解析,对其¹H和¹³C NMR谱峰进行全归属,通过多种谱学技术确证了该化合物的化学结构.     

基于结构的O-GlcNAc转移酶抑制剂的虚拟筛选

利用O-GlcNAc 转移酶同UDP-GlcNAc复合物的晶体结构,针对其催化位点,对ZINC库中的7134792个分子和FOG库中的4287550个分子进行三轮(HTVS、SP、XP)虚拟筛选,结果发现具有更好类药性的FOG库中包含更多对接得分更低的小分子,且具有更多新颖的化学片段.ZINC库中具有较低对接得分的分子可分为2类,分别占据UDP-GlcNAc的UDP和GlcNAc的结合位置,在此基础上设计得到的分子具有更好的对接得分.证明FOG分子库具有产生更多对接得分更低的分子,所预测和设计的小分子化合物可以成为潜在的抑制剂药物分子.     

三甲基镓在Pd(111)表面吸附解离及表面预吸附H和O的影响

利用X-射线光电子能谱（XPS）和程序升温脱附谱（TPD）研究了三甲基镓在Pd（111）表面的吸附和解离行为,并考察了表面预吸附H和O的影响。结果表明,在吸附温度为140 K时,三甲基镓在Pd（111）上主要为解离吸附,此时表面物种为Ga（CH₃）_x （x=1,2,3）和CH_x物种。加热将导致Ga的甲基化合物中的Ga-C键发生分步断裂,在不同温度下产生CH₄和H₂从表面脱附。同时,XPS结果证实了在275~325 K的温度区间内存在Ga甲基化合物的分子脱附。退火至更高温度,表面只观察到积碳和金属Ga物种,这二者随着温度的继续升高逐渐向体相扩散。在Pd（111）表面预吸附O和H对上述吸附和解离行为存在显著的影响。当表面预吸附H时,脱附产物CH₄和H₂的脱附主要位于315 K,可归属为一甲基镓的解离脱附。当表面预吸附O时,只在258 K观察到CH₄和H₂的脱附峰,可能来自于Pd-O-Ga（CH₃）₂吸附结构的解离.     

{Mn（IBG）（4,4＇-bipy）（H2O）2}·2H2O配合物的合成、结构和热稳定性

合成了标题化合物{Mn（IBG）（4,4＇-bipy）（H2O）2}·（H2O）2（H2IBG =1,3-苯二甲酰二甘氨酸,4,4＇-bipy=4,4＇-联吡啶）,并通过X-射线衍射对其单晶结构进行了测定.该结构属于三斜晶系,空间群P-1,分子量Mr=561.41,晶胞参数a=0.90278（8）nm,b=1.16584（1）nm,c=1.31133（1）nm,V=1.21309（2）nm3,Z=2,Dc=1.537g·cm-3,F（000）=582.0.由于分子间氢键,使得分子结构更趋稳定.通过红外光谱、热重分析等对化合物进行了表征.     

Mathematical simulation of interactions of protein molecules and prediction of their reactivity

A physical model of interactions of protein molecules has been developed. The regularities of their reactivity have been studied using electrostatics methods for two histone dimers H2A–H2B and H3–H4 assembled from monomers. The formation of histone dimers from different monomers has been simulated and their ability to the formation of stable compounds has been investigated by analyzing the potential energy matrix using the condition number. The results of a simulation of the electrostatic interaction in the formation of dimers from complete amino acid sequences of selected proteins and their truncated analogs have been considered. The calculations have been performed taking into account the screening of the electrostatic charge of charged amino acids for different concentrations of the monovalent salt using the Gouy–Chapman theory.     

Mathematical modeling the formation of a histone octamer

A physical model of the interaction of protein molecules and their ability to form complex biological systems for the in vitro case in a solution of monovalent salt has been developed. Their reactive abilities using the methods of electrostatics based on the example of the step-by-step formation of the histone octamer from the H2A, H2B, H3, and H4 proteins have been studied. To analyze the ability of protein molecules to form compounds the matrix of potential energy of interactions between protein molecules in solutions with different concentrations of monovalent salt has been examined.     

Natural products as DNA methyltransferase inhibitors: a computer-aided discovery approach

DNA methyltransferases (DNMTs) represent promising targets for the development of unique anticancer drugs. However, all DNMT inhibitors currently in clinical use are nonselective cytosine analogs with significant cytotoxic side-effects. Several natural products, covering diverse chemical classes, have indicated DNMT inhibitory activity, but these effects have yet to be systematically evaluated. In this study, we provide experimental data suggesting that two of the most prominent natural products associated with DNA methylation inhibition, (−)-epigallocathechin-3-gallate (EGCG) and curcumin, have little or no pharmacologically relevant inhibitory activity. We therefore conducted a virtual screen of a large database of natural products with a validated homology model of the catalytic domain of DNMT1. The virtual screening focused on a lead-like subset of the natural products docked with DNMT1, using three docking programs, following a multistep docking approach. Prior to docking, the lead-like subset was characterized in terms of chemical space coverage and scaffold content. Consensus hits with high predicted docking affinity for DNMT1 by all three docking programs were identified. One hit showed DNMT1 inhibitory activity in a previous study. The virtual screening hits were located within the biological-relevant chemical space of drugs, and represent potential unique DNMT inhibitors of natural origin. Validation of these virtual screening hits is warranted.     

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.     

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。     

Mathematical simulation of complex formation of protein molecules allowing for their domain structure

A physical model of the interactions between protein molecules has been presented and an analysis of their propensity to form complex biological complexes has been performed. The reactivities of proteins have been studied using electrostatics methods based on the example of the histone chaperone Nap1 and histones H2A and H2B. The capability of proteins to form stable biological complexes that allow for different segments of amino acid sequences has been analyzed. The ability of protein molecules to form compounds has been considered by calculating matrices of electrostatic potential energy of amino acid residues constituting the polypeptide chain. The method of block matrices has been used in the analysis of the ability of protein molecules to form complex biological compounds.     

海绵Ircinia Mutans Wilsion的化学成分

从中国南海海绵Ircinia mutans wilsion中首次分离得到的5个化合物,其结构确定为（32S,33R,34R）-Bacteriohopanetetrol（1）,3-吲哚甲醛（2）,3-羟基十一酸（3）,胸腺嘧啶（4）,对羟基苯甲酸乙酯（5）。     

赤霉酸甲酯及其类似物的2D NMR研究

应用¹H-¹H COSY,NOESY,¹³C-¹H COSY等2DNMR和DEPT技术,完成了赤霉酸甲酯(2),13-O-乙酰基赤霉素甲酯(3)及其3位差向异构体(4)的¹H和¹³CNMR化学位移的全指定,并探讨了它们的相对构型,相关质子间的偶合常数也支持所得结果。     

茶树叶与根表面的XPS表征

利用X射线光电子能谱(XPS)研究了茶树叶与根的表面化学组成与结构。结果表明,茶树表面主要由C, O, N和Al等四种元素组成,在茶树叶远轴面还有少量的P和F。通过查阅标准图谱数据库、参照木材表面XPS分析结果,对茶树表面测得的C1s结合能采用曲线拟合与分峰,得到三种形态：结合能为285 eV的是C1,来自C—C或C—H,代表角质、蜡质等脂类化合物;C2的结合能在286.35 eV（近轴面）和286.61 eV（远轴面）,是能够与氧形成单键的C—O,主要源于表面的纤维素;C3的结合能为288.04 eV（近轴面）和288.09 eV（远轴面）,为CO基团标志,综合N（1s）的结合能（399～401 eV）和O（1s）的分峰情况,为蛋白质的酰基标志。茶树根表面除含有与叶表面相同的C1(结合能285 eV)、C2（结合能286.49 eV）和C3（结合能288.78 eV）所代表的角质、蜡质、纤维素和蛋白质之外,还出现了结合能为283.32 eV的C5。由于其结合能低于C1,推测为茶树根表面的有机金属形态。茶树叶和根表面没有木材表面具有的羧基C4,说明根系分泌的有机酸游离存在于根表面。对茶树表面O（1s）图谱的拟合结果与C（1s）结果相吻合。计算不同C和O形态所占的比例得知,茶树叶面远轴面含氧基团多于近轴面,呈较高的氧化状态,因此远轴面化学性质较活泼;与叶相比,茶树根的角质和蜡质含量显著降低,含氧基团相对增多,因此化学性质较活泼,适于水分子和其他溶质分子通过。由于蛋白质含量为根表面＞远轴面＞近轴面,表明根表面的湿润度高于叶表面,而远轴面湿润度高于近轴面。存在于茶树表面Al的结合能均大于单质铝72.7 eV,在73.50 eV以上,为Al₂O₃形态,这将增大茶树表面的吸附作用。由于根表面Al₂O₃含量高于叶面,显示根具有更强的吸附能力。