多光谱法和分子对接模拟法研究黄腐酸与胃蛋白酶的相互作用

利用荧光光谱、 同步荧光光谱、 三维荧光光谱、 紫外-可见吸收光谱、 傅里叶变换红外光谱和圆二色光谱以及分子对接模拟方法研究了黄腐酸(FA)与胃蛋白酶(PEP)之间的相互作用. 荧光光谱分析表明, FA-PEP荧光猝灭的类型为静态猝灭. 根据Stern-Volmer方程和静态猝灭双对数公式计算得到猝灭常数K_sv和结合位点数n. 根据Vant’t Hoff方程计算得到热力学常数ΔH=-59.86 kJ/mol, ΔS=-98.13 J·mol ^-1·K ^-1, ΔG=-30.62 kJ/mol(298 K). 热力学分析表明, 氢键和范德华力是PEP与FA之间的主要结合力, 其反应为自发过程. 根据F?rster非辐射能量转移理论, 计算得到PEP和FA之间的结合距离为2.436 nm, 表明在FA与PEP之间发生了非辐射能量转移. 三维荧光光谱分析表明, 在FA存在下PEP的肽链骨架结构发生了改变. 此外, 紫外-可见吸收光谱、 同步荧光光谱和红外光谱结果表明, FA使PEP的二级构象发生变化. 分子对接模拟结果表明, FA引起PEP荧光猝灭的结合作用力不仅有氢键和范德华力, 还有疏水作用力.     

连翘酯苷A与弹性蛋白酶相互作用的研究

连翘的主要成分之一连翘酯苷A(FSA)有抗炎活性,对弹性蛋白酶(PPE)有抑制作用.本文通过光谱法以及分子对接模拟法研究了 FSA与PPE的相互作用.结果表明,FSA对PPE之间存在π-阳离子、π-π共轭、氢键和疏水作用力等多种作用,能够形成稳定的1:1的复合物,使得FSA能够抑制PPE的活性,具有抗炎作用.     

光谱法及分子对接研究邻苯二甲酸单乙基己基酯与人血清白蛋白的相互作用

通过荧光光谱法、紫外分光光度法以及分子对接技术探究邻苯二甲酸单乙基己基酯(MEHP)与人血清白蛋白(HSA)之间的相互作用及其作用机制。光谱学数据显示,MEHP诱导HSA内源荧光猝灭是因为两者间发生非辐射能量转移并形成稳定的复合物;不同温度下的热力学常数表明范德华力或氢键为MEHP与HSA结合的主要驱动力;三维荧光光谱结果证实MEHP改变了HSA的构象;同步荧光光谱和位点实验表明,MEHP在位点Ⅰ与HSA结合。根据光谱学的研究结果,采用分子对接技术模拟MEHP与HSA在分子水平上的相互作用机制,结果与光谱学研究结果一致。     

HIV蛋白酶抑制剂——利迪链菌素的分子对接研究

用分子对接的方法, 对利迪链菌素的抗HIV蛋白酶活性进行了研究. 为了更准确地反映利迪链菌素分子与酶蛋白结合的情况, 充分考虑受体活性部位的柔性, 采用了FlexX(初步对接)和Flexidock(精确对接)分两步将配体与受体进行对接. 在初步对接中, 设计了不同的受体活性部位来考察是否有结合水分子参与抑制剂与酶的结合. 对一种作用方式已知的非肽类HIV蛋白酶抑制剂Aha006进行的对接研究显示, 分子模拟的结果与实际情况吻合得较好, 证明了本文所采用的方法的可靠性. 利迪链菌素与蛋白酶活性部位的对接结果显示, 配体分子与受体之间的结合没有结合水分子的参与, 两者通过5对氢键作用结合成为稳定的复合物. 利迪链菌素占据结合腔, 覆盖了蛋白酶的活性三联体Asp25-Thr26-Gly27, 从而起到抑制其生物活性的作用.     

多光谱法结合分子模拟技术研究多西他赛与人血清白蛋白的作用

利用荧光光谱、紫外光谱、三维荧光光谱、红外光谱、圆二色谱和分子对接技术研究了多西他赛(DT)与人血清白蛋白(HSA)的相互作用机理,探讨了 7种辅酶对HSA及DT-HSA体系的影响.结果表明,DT对HSA的猝灭机制为静态猝灭且伴随非辐射能量的转移,二者通过疏水力、氢键和范德华力共同作用形成1∶1的配合物.HSA的主要结...     

光谱法和分子对接技术研究胡桃醌与人血清白蛋白的相互作用

胡桃醌(Jug)是民间抗癌验方青龙衣的主要活性物质之一,其与蛋白质的相互作用及作用机理研究鲜见报道。本研究在模拟人体生理条件下,利用内源荧光光谱、紫外吸收光谱、同步荧光光谱、三维荧光光谱以及分子对接技术,研究了Jug与人血清白蛋白(HSA)之间的作用机理。荧光光谱结果表明,Jug能有效猝灭HSA内源荧光,猝灭机制属静态猝灭,通过Lineweaver-Burk方程求得两者间结合常数(K_A)为3.72×10² L/mol (310 K),结合位点数(n)约为1。根据Van′t Hoff定律计算得到的热力学参数(ΔH=-142.07 kJ/mol和ΔS=-409.08 J/(mol·K))表明,Jug与HSA之间的主要作用力为氢键和范德华力。根据F9rster′s能量转移定律,确定Jug与HSA结合距离为2.61 nm。紫外吸收光谱、同步荧光光谱和三维荧光光谱研究发现,Jug对HSA二级结构有轻微影响,使酪氨酸(Tyr)残基周围微环境疏水性增加。分子对接结果进一步表明,Jug通过范德华力、氢键和疏水作用力与HSA的亚域ⅢA中氨基酸残基进行作用。本研...     

同步荧光光谱法结合分子对接研究染料木素与牛血清白蛋白之间的相互作用

在模拟生理条件下,通过荧光光谱法研究染料木素(Ge)与牛血清蛋白(BSA)间相互作用,在水溶液中Ge能够有效地猝灭BSA的荧光发射。考查了溶液p H、水浴温度、水浴时间等参数对于Ge猝灭BSA的影响,并且通过StemVolmer方程计算了Ge与BSA之间的结合类型、结合位点数和结合常数等参数。结果表明,Ge猝灭BSA的类型为静态猝灭,Ge与BSA可形成1∶1型非共价复合物。通过同步荧光光谱法结合分子对接研究了Ge与BSA间的作用情况,结果表明,氢键作用与疏水作用是Ge与BSA形成复合物的主要驱动力,Ge通过改变BSA中Trp134残基微环境的疏水情况猝灭BSA的荧光发射。     

荧光光谱法结合分子对接研究邻苯二甲酸单环己酯与牛血清白蛋白的相互作用

通过荧光光谱、圆二色谱及计算机模拟技术研究了邻苯二甲酸单环己酯（MCHP）与牛血清白蛋白（BSA）的相互作用机制。结果表明：MCHP能够自发进入BSA的结合位点I,并引起BSA的内源荧光猝灭;BSA-MCHP复合物的稳定性随着温度上升而下降;除了氢键和范德华力,MCHP与BSA之间的Pi-Sigma、 Pi-Alkyl以及Alkyl作用力在结合过程中也发挥了重要作用;MCHP诱导BSA的二级结构发生改变,其中α-螺旋的含量从游离态的66.5%下降至复合态的59.0%;计算机模拟结果表明,BSA的Trp213和Arg198残基与MCHP的2个羰基上的氧原子形成2个氢键,并且Trp213与MCHP之间的相互作用是导致BSA荧光猝灭的重要因素。     

甲氨蝶呤与牛血清白蛋白相互作用的光谱和分子对接研究

利用紫外-可见吸收光谱法、傅立叶红外光谱法和分子对接技术研究了抗癌药物甲氨蝶呤与牛血清白蛋白的相互作用。紫外光谱发现,在298 K和308 K,甲氨蝶呤与牛血清白蛋白结合常数分别为5.28×105L/mol和6.14×105L/mol,通过热力学计算得到反应的焓变和熵变。热力学函数说明甲氨蝶呤与牛血清白蛋白之间的作用力主要为疏水作用力。红外光谱表明甲氨蝶呤与牛血清白蛋白分子中氨基酸残基的硫及氮原子形成键合作用。结合AutoDock 4.2分子对接软件模拟研究了二者的键合模式和键合机制,表明甲氨蝶呤与牛血清白蛋白的相互作用力主要是疏水作用。     

光谱法与分子对接法研究山柰酚对牛血清白蛋白二级结构的影响

采用分子对接技术和同步荧光光谱法、红边激发荧光位移法(REES法)及圆二色谱法(CD)共同研究了山柰酚与牛血清白蛋白(BSA)在pH7.40的缓冲溶液中的相互作用。分子对接的结果表明,山柰酚的B环插入到BSA的ⅡA结构域中的疏水腔内,与色氨酸残基(Trp212)的距离为12.96,维系药物与蛋白质的主要作用力为疏水作用。通过荧光光谱法测得二者之间相互作用力主要为疏水性相互作用,结合位点为1,与分子模拟结果一致。同步荧光光谱及REES法的研究表明,发生相互作用的过程中BSA的色氨酸残基处于运动受限的微环境中,而适当增加山柰酚的浓度能够改变色氨酸微环境的流动性,进而对BSA的构象产生一定影响;同时,圆二色谱的定量计算结果也表明,一定浓度的山柰酚与BSA的相互作用引起了α-螺旋含量的显著降低,从11.91%降低到1.67%,对BSA的二级结构产生一定影响。     

西维来司他的极谱伏安法研究

应用循环伏安法(CV)、线性扫描伏安法(LSV)、控制电位电解库仑法(BE)对西维来司他的电化学行为进行了研究。在0.2mol/LHAc-NaAc(pH=5.6)缓冲液中,对其进行扫描,发现于-1.29V(vs.SCE)处产生一灵敏的还原峰,其峰电流与西维来司他的浓度在1×10-5~2×10-4mol/L范围内呈良好的线性关系(r=0.9976);检出限为2.0×10-6mol/L。对5.0×10-5mol/L西维来司他溶液进行12次平行实验,RSD为0·56%。实验结果表明,西维来司他在极谱电极上有吸附性质,并为此求得了电极反应的电子转移数为4,同时对电极反应机理进行了研究。     

分子对接方法的应用与发展

分子对接方法加快了药物开发周期,具有快速、准确度高等优点.本文详述了分子对接方法的基本原理,及分子对接空间和能量的匹配要求和优化时的各种方法.综述了该方法在药物设计、药理分析和探测生命体系等方面的应用.     

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).     

Investigation of the Interaction between Nitrite Ion and Bovine Serum Albumin Using Spectroscopic and Molecular Docking Techniques

The interaction between nitrite ion and bovine serum albumin (BSA), in an aqueous environment, was studied using spectroscopic methods, including fluorescence quenching technique, synchronous fluorescence, UV? Vis spectrophotometry and Resonance Rayleigh Scattering (RRS), and molecular docking technique. The experimental results showed that nitrite ion effectively quenched the intrinsic fluorescence of BSA with the static quenching. The ion‐BSA binding constant was determined to be 3.69×10³ L mol^?1. As the results showed the stoichiometry of binding nitrite ion to BSA was 1 : 1. Furthermore the thermodynamic parameters and nature of the binding force were calculated. The negative ΔH^o and ΔS^o values of reaction between nitrite ion and BSA indicated the predominant forces in the ion‐BSA interactions are hydrogen bonding interactions. Based on the Förster’s theory of non‐radiative energy transfer, the binding distance between nitrite ion and the inner tyrosine and tryptophan residue of BSA were determined to be 2.16 nm. Furthermore binding site of this ion on BSA was carried out by molecular docking technique.     

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.     

Interactions of Sea Anemone Toxins with Insect Sodium Channel—Insights from Electrophysiology and Molecular Docking Studies

Animal venoms are considered as a promising source of new drugs. Sea anemones release polypeptides that affect electrical activity of neurons of their prey. Voltage dependent sodium (Nav) channels are the common targets of Av1, Av2, and Av3 toxins from Anemonia viridis and CgNa from Condylactis gigantea. The toxins bind to the extracellular side of a channel and slow its fast inactivation, but molecular details of the binding modes are not known. Electrophysiological measurements on Periplaneta americana neuronal preparation revealed differences in potency of these toxins to increase nerve activity. Av1 and CgNa exhibit the strongest effects, while Av2 the weakest effect. Extensive molecular docking using a modern SMINA computer method revealed only partial overlap among the sets of toxins’ and channel’s amino acid residues responsible for the selectivity and binding modes. Docking positions support earlier supposition that the higher neuronal activity observed in electrophysiology should be attributed to hampering the fast inactivation gate by interactions of an anemone toxin with the voltage driven S4 helix from domain IV of cockroach Nav channel (NavPaS). Our modelling provides new data linking activity of toxins with their mode of binding in site 3 of NavPaS channel.     

The Interaction Between Crystal Violet and Bovine Serum Albumin: Spectroscopic and Molecular Docking Investigations

The present work reported the investigations on the interaction between a triphenylmethane industrial dye—crystal violet (CV)—and bovine serum albumin (BSA) by spectroscopic methods and molecular docking calculation. The static quenching mechanism of the intrinsic fluorescence of BSA by CV was deduced by the fluorescence measurements and the ground-state complex formation was confirmed from the UV-vis spectra. The site maker competition binding experiments together with the molecular docking showed that the CV molecule specifically bound on the subdomain IIA of BSA. The obtained values of thermodynamic properties of binding suggested that the hydrophobic interaction was dominated as suggested by molecular docking results that the CV molecule was surrounded by hydrophobic amino acid residues. The conformation change of BSA in the binding process was detected by circular dichroism spectra and Fourier-transform infrared (FTIR) spectra and also reflected by the size change of BSA from the measurements by dynamic light scattering (DLS).     

八种黄酮类天然产物对高危型HPV16/18 E6蛋白的分子对接研究

宫颈癌以其高发病率和高死亡率严重危害女性健康,传统治疗手段有效率低且治疗过程给患者带来极大痛苦。近年来,许多天然植物来源化合物已被确定为治疗和预防宫颈癌的有希望的药物来源,但天然产物治疗癌症的具体作用机制尚未明确。因此,本文选取了8种黄酮类天然小分子抑制剂,分别与高危型HPV16/18 E6蛋白重要位点LxxLL疏水口袋进行分子对接研究,以期探索天然产物抗宫颈癌的作用机制。对接分析显示,这些天然产物均与HPV18E6蛋白LxxLL疏水口袋产生较强相互作用,与HPV16 E6蛋白对接时,木犀草素则比其他7种黄酮类化合物结合得更为深入,这些相互作用可能有助于p53功能的恢复。对接分析有助于理解蛋白质-配体相互作用的分子机制,为设计治疗HPV感染的新药提供依据。