毒素DON单链抗体的同源建模及与DON结合的分子模拟研究

通过同源模建及分子力学构建并优化了呕吐毒素DON单链抗体的三维结构, 结合Procheck和verify_3D方法评估得到合理的抗体模型. 利用分子对接方法研究了单链抗体与其抗原DON的识别及相互作用. 结果表明, 毒素结合到抗体轻链上, 通过轻重链的交界区残基与重链结合, 与残基Pro107之间存在氢键作用. 采用分子动力学模拟和MM/GBSA方法计算了毒素DON与抗体之间的结合自由能, 计算结果与实验值相吻合, 体系疏水相互作用是维持复合物稳定结构的主要驱动力. 动力学模拟氢键分析和能量分解结果共同表明, 残基Pro107参与稳定氢键的形成并贡献很强的范德华作用, 是毒素结合抗体最关键的残基. 本研究为该毒素抗体的结构设计提供了重要的线索和理论依据, 对毒素类分子新型抗体的研究和开发具有理论指导价值.     

基于定点突变的抗克百威单链抗体的亲和力成熟

为获得亲和力更高的抗克百威(CBF)单链抗体(scFv), 从抗CBF scFv氨基酸序列出发, 通过同源模建获得抗体模型, 找出抗体中的活性口袋区域, 进而将小分子药物与抗体进行分子对接, 发现疏水作用和氢键对于抗体亲和力具有重要作用. 进一步对口袋内亲水氨基酸残基HArg40和LHis38进行模拟替换, 再进行分子对接分析, 发现当以亮氨酸为突变氨基酸时, 对接评分最高. 在此基础上, 通过构建突变scFv基因及可溶性表达, 采用ELISA法对进化后的单链抗体(evoscFv)进行了鉴定. 结果表明, evoscFv对CBF的IC₅₀值为18.11 μg/L, 低于野生型抗体的27.25 μg/L, 亲和解离常数K_d为4.06×10^-8 mol/L, 相对亲和力比野生型scFv提高了2.23倍, 说明通过分子对接分析及对抗体活性口袋中氨基酸残基进行替换, 获得了一个亲和力更高的突变体抗体.     

金纳米粒子与单链DNA的相互作用

研究了金纳米粒子与单链DNA在不同pH值时的相互作用以及金纳米粒子与不同碱基序列单链DNA的相互作用. 结果表明, 在pH为12.6的强碱性条件下, 单链DNA能使金纳米粒子稳定分散在溶液中; 在pH为1.4的强酸性条件下, 单链DNA能保护金纳米粒子不发生融合, 而只发生团聚, 且团聚现象具有可逆性. 不同寡核苷酸对金纳米粒子的亲和力按poly dA>poly dC>poly dT的顺序依次减弱. 单链DNA对纳米金的保护作用强度与单链DNA的长度成正比.     

GSH特异的人单链抗体计算机辅助结构研究

以还原型谷胱甘肽 (GSH)的两种衍物作为半抗原 ,从半人工合成的人单链抗体库中筛选得到了多株特异结合的单链抗体 .从中选择亲合力最强的单链抗体进行了基因的重组和测序 .根据由核苷酸测定结果而推导的氨基酸残基序列 ,用计算机模拟分析了两株单链抗体的空间结构 .结果显示单链抗体以二聚体形式存在 ,与单链抗体蛋白SDS_PAGE电泳结果相一致 .抗原结合部位———重链CDR3区位抗体的表面 ,且形成一个凹腔 ,因此可推测位于CDR3区的丝氨酸最可能参与硒化反应     

水-油界面上聚合物单链的动态性质及疏水相互作用

通过荧光关联光谱研究了不相容的水-油界面上聚乙二醇单链的横向扩散运动,系统地研究了PEO单链的扩散运动速率随着水溶液中电解质NaCl浓度的升高的变化规律,发现随着盐浓度的升高,扩散系数的变化主要取决于油相的黏度,说明NaCl浓度的升高增强了聚合物链与烷烃油相的疏水相互作用.     

具有谷胱甘肽过氧化物酶活性的含硒人源单链抗体的制备

以谷胱甘肽(GSH)为靶抗原, 从噬菌体展示人源单链抗体库中筛选人源单链抗体(scFv). 经3轮筛选后, 用ELISA方法检测出5个(2, 11, 16, 24, 32 )可以和GSH结合的克隆. PCR产物的电泳和测序结果表明, 只有3个克隆(11, 16, 24)具有完整的scFv编码基因. 选取和GSH结合力高的克隆11的scFv 编码基因组装到表达载体pPELB上, 在大肠杆菌Rosetta中进行可溶性表达, 用Ni2+螯合亲和层析纯化scFv-11, 免疫点印迹结果证实该抗体能与GSH特异结合. 通过化学突变将scFv-11的丝氨酸转变成硒代半胱氨酸(Sec)后, 获得了具有谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)活力的含硒(Se)人源单链抗体(Se-scFv-11), 其活力为351 U/μmol.     

分子模拟技术研究17种磺胺类药物与抗体亲和力构效关系

应用量子力学AM1方法对17种磺胺类药物(Sulfonamides, SAs)进行分子构型优化, 得到了SAs的最低能量结构, 并计算了SAs分子的重要构型参数(键长、键角和两面角)、电性参数(R基团和重要原子的电量)和物化参数(水合能、Log P值等). 通过比较SAs各个分子理化性质的差异, 讨论了SAs与4株磺胺二甲基嘧啶(Sulfamethazine, SM2)多克隆抗体之间的构效关系, 结果显示水合能和Log P在SM2抗体-抗原(SAs)构效关系中发挥重要作用, 分子的空间结构和电子特性的作用有限.     

二乙氧基硫代磷酸酯类有机磷农药单链抗体的制备及广谱特异性

从分泌抗二乙氧基硫代磷酸酯类有机磷农药(DPPs)单克隆抗体(MAb)的杂交瘤细胞系(12C2)中提取了总RNA, 经RT-PCR反转录成cDNA, 设计带linker引物, 采用重叠延伸PCR制备单链抗体(scFv)基因, 将其克隆到噬菌体载体p3MH中, 构建成噬菌体单链抗体表达载体, 转化大肠杆菌表达出噬菌体表面展示scFv, 对经过Phage-ELISA鉴定的阳性克隆进行噬菌体外壳蛋白基因geneⅢ的去除, 用IPTG诱导其可溶性表达, 对表达产物进行SDS-PAGE, Western-Blot及ELISA鉴定, 并与亲本MAb进行性能对比. 结果表明, 可溶性表达的scFv分子量为27000; scFv与DPPs的交叉反应率比其亲本MAb提高了1.3~3.5倍, 表明其广谱特异性有所提高. 由于scFv与MAb相比具有诸多优点, 因此本研究为有机磷农药多残留检测方法的建立提供了一种更广谱、 更灵敏的新型识别分子.     

一种检测二恶英的单链抗体方法

本发明公开了一种检测二恶英的单链抗体方法。该单链抗体基因来源于小鼠，克隆到表达载体pET20b，在大肠杆菌BL21中表达，利用表达蛋白上带有的His-tag标记可通过亲和层析纯化单链抗体蛋白，并利用C-myc标记检测单链抗体蛋白。本发明克隆到鼠源的抗二恶英类化学物质的单链抗体，该抗体能应用于检测二恶英类化学物质，检测成本低，应用前景广泛。     

G蛋白偶联受体34同源建模及其与lysoPS类似物对接研究

G蛋白偶联受体34(GPR34)在肥大细胞、肿瘤组织和人体免疫器官中高度选择性表达,但因属于膜蛋白,其三维结构难以测定,不能从分子水平上分析其与药物作用情况.本文选用PDB数据库中与GPR34一级序列同源性最高的4NTJ为模版蛋白进行同源建模,运用拉氏图和Profile-3D进行评估,通过加膜限制和loop区能量优化等...     

人类丝氨酸消旋酶的同源模建及其与多肽类抑制剂的分子对接

利用同源模建和分子动力学模拟方法构建了人类丝氨酸消旋酶(hSR)的三维结构, 并利用profile-3D和procheck方法评估了模型的可靠性. 在此基础上用分子对接程序(affinity)将多肽类抑制剂A和B分别与hSR进行对接, 获得了其复合物结构的理论模型. 通过配体与受体之间相互作用能和结构分析给出了此类抑制剂与hSR的具体结合方式, 明确了hSR与此类抑制剂结合时起重要作用的氨基酸残基, 为基于人类丝氨酸消旋酶三维结构的药物设计提供重要的参考信息.     

对羟基杏仁酸合成酶三维结构模建及其与底物的分子对接研究

以对羟基苯丙酮酸双氧化酶(HPPD)的晶体结构为模板, 利用同源模建方法构建了与其高度同源、底物相同但催化功能存在明显差别的对羟基杏仁酸合成酶(HMS)的三维结构, 并对模建结构的合理性进行了分析. 在模建结果的基础上, 对HPPD和HMS分别与底物羟苯基丙酮酸(HPP)进行分子对接计算, 比较了二者结合模式的异同, 为两种同源酶在催化方面差异性的合理阐释提供了一些有益的信息.     

辛味中药与嗅觉受体相互作用的分子模拟

采用分子模拟的方法, 在Schrdinger软件平台上, 用同源模建的方法构建了嗅觉受体OR1D2, OR7D4和OR51E1的三维结构模型. 运用分子动力学模块Desmond将与激动剂以及抑制剂分别对接的嗅觉受体复合物置于磷脂双膜中进行模拟. 最后将辛味中药的小分子分别对接到嗅觉受体中, 并与苦味中药的对接结果相对照, 依据实验结果, 讨论辛味中药发挥作用的分子机制. 该研究着重于同源模建、分子动力学和分子对接技术的综合应用, 探讨辛味中药化学成分与嗅觉受体的相互作用及其分子机理, 为从分子层面揭示辛味中药的药效物质基础提供帮助, 也为中药药性的研究提供了新的思路和方法.     

Construction,Expression, and Characterization of a Single-Chain Variable Fragment Antibody Against 2,4-Dichlorophenoxyacetic Acid in the Hemolymph of Silkworm Larvae

A single-chain variable fragment antibody against herbicide, 2,4-dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D-scFv) has been successfully expressed in the hemolymph of silkworm larvae using a rapid Bombyx mori nucleopolyhedrovirus (BmNPV) bacmid DNA system. Variable heavy- and light-chain domains were cloned directly from the cDNA of the hybridoma cell line 2C4 and assembled together with flexible peptide linker (Gly₄Ser)₃ between two domains. The yield of functional 2,4-D-scFv after purification was 640 μg per 30 ml of hemolymph, which is equivalent to 21.3 mg per liter of hemolymph. The characterization of 2,4-D-scFv using an indirect competitive enzyme-linked immunosorbent assay (icELISA) revealed that it has wide cross-reactivities against 2,4,5-trichlorophenoxyacetic acid (65.5%), 2,4-dichlorophenol (47.9%), and 2,4-dichlorobenzoic acid (26.0%), making it possible to apply 2,4-D-scFv to icELISA for detecting/determining 2,4-D and its metabolites. Judging from its cost and time requirements and its ease of handling, this BmNPV bacmid DNA expression system is more useful for expressing functional scFv than bacterial systems, which frequently require costly and time-consuming refolding.     

靶向喉癌的蜂毒肽重组抗体的构建及鉴定

利用大肠杆菌表达系统制备了重组融合蛋白antiEGFR/MEL,并用Ni2+层析柱对其进行了纯化.该重组蛋白中抗表皮生长因子受体(antiEGFR)单链抗体(scFv)主要靶向喉癌细胞中的EGFR,而蜂毒肽(MEL)主要抑制肿瘤细胞增殖.采用SDS-PAGE和Westernblot检测证明了antiEGFR/MEL的有效表达.共聚焦显微镜和流式细胞术实验结果表明,antiEGFR/MEL可与Hep-2肿瘤细胞有效结合,而几乎不与EGFR阴性的Jurkat细胞结合.噻唑蓝(MTT)检测结果说明,antiEGFR/MEL可有效抑制人喉癌细胞Hep-2的增殖.以上结果表明,antiEGFR/MEL能够有效靶向EGFR阳性肿瘤细胞,并有效抑制肿瘤细胞增殖,有望应用于EGFR靶向肿瘤治疗.     

Spectroscopic and Molecular Docking Approaches for Investigation of Interaction of Phellopterin with Human Serum Albumin

The mechanism of interaction between human serum albumin (HSA) and natural product phellopterin (PL) from Angelica dahurica was investigated by spectroscopic techniques with molecular docking under simulated physiological conditions. The experimental results showed that the fluorescence of HSA was regularly quenched by PL, and the quenching constants (K_SV) decreased with increasing temperature, which indicated that the quenching mechanism was a static quenching procedure. The binding constants (K_A) were larger than 10^?5 M^?1 and the number of binding sites (n) was approximate to 1 at different temperatures, which indicated that the binding affinity was hige and there was just one main binding site in HSA for PL. According to thermodynamic parameters from Van't Hoff equation, the binding process of PL with HSA was spontaneous and exothermic process due to ΔG < 0, and the electrostatic force played major role in the binding between PL and HSA according to ΔH < 0 and ΔS > 0. The binding distance (r) was calculated to be about 3.35 nm, which implied that the energy transfer from HSA to PL occurred with high possibility according to the theory of Förster's non-radiation energy transfer. The microenvironment and conformation of HSA changed with the addition of PL based on the results of synchronous and three-dimensional fluorescence methods. The molecular docking analysis revealed the binding locus of PL to HSA in subdomain IIIA (Sudlow's site II).     

Screening of scFvs against cTnI from Phage Display Antibody Library and Their Expression in E.coli Rosetta

Introduction CardiactroponinI(cTnI),aspecificproteinof cardiacmusclecells,showsa40%dissimilarity withskeletaltroponinI(sTnI)inaminoacidse- quence.Moreover,humancardiacTnIhas31addi- tionalresiduesonitsN-terminalend,whichare notpresentinskeletalforms,thusprovidingahigh potentialforobtainingcardiac-specificantibod- ies[1,2].Themolecularweightofthisproteinis29 kDaandtherefore,itwillbereleasedreasonably rapidlyafteracutemyocardialinfarction(AMI). CTnIoftenappearsinbloodwithinafewhoursaf- ter…     

疏水高分子单链在疏水表面上吸附和扩散过程的分子动力学模拟

采用分子动力学模拟方法研究不同聚合度(N)的聚乙烯(PE)单链在Si(111)表面上的吸附和扩散行为. 分别设置相对介电常数为1和78模拟无溶剂和不良溶剂环境. PE单链的平衡吸附构象均呈现为二维吸附构象, 但在这两种截然不同的环境中呈现不同的构象和动力学特征, 说明溶剂环境对于疏水高分子单链在疏水表面上的吸附和扩散起到了很大的作用. 吸附能与聚合度呈线性关系, 单位链长的平均吸附能是-0.38 kJ·mol^-1. 另外, 扩散系数(D)与聚合度之间的标度关系是D~N^-3/2.