表皮生长因子受体和抑制剂之间分子对接的研究

研究了表皮生长因子受体(EGFR)和4-苯胺喹唑啉类抑制剂之间的相互作用模式，表皮生长因子受体的三维结构通过同源蛋白模建的方法得到，而抑制剂和靶酶结合复合物结构则通过分子力学和分子动力学结合的方法计算得到。从模拟结果得到的抑制剂和靶酶之间的相互作用模式表明范德华相互作用、疏水相互作用以及氢键相互作用对抑制剂的活性都有重要的影响，抑制剂的苯胺部分位于活性口袋的底部，能够与受体残基的非极性侧链产生很强的范德华和疏水相互作用，抑制剂双环上的取代基团也能和活性口袋外部的部分残基形成一定的范德华和疏水性相互作用，而抑制剂喹唑啉环上的氮原子能和周围的残基形成较强的氢键相互作用，对抑制剂的活性有较大的影响，计算得到抑制剂和靶酶之间的非键相互作用能以及抑制剂和靶酶之间的相互作用信息能够很好地解释抑制剂活性和结构的关系，为全新抑制剂的设计提供了重要的结构信息。     

4-巯乙基吡啶配基与IgG相互作用的分子模拟研究

4-巯乙基吡啶(MEP)是一种新型的疏水性电荷诱导层析(HCIC)配基,具有良好的抗体分离性能,采用分子模拟方法研究MEP配基与IgG间的分子相互作用,以探讨HCIC分离机制.先通过分子对接搜索IgG分子Fc片段A链的蛋白表面,确定12个可能与MEP结合的位点区域,然后用分子动力学模拟考察了其中6个位点的结合性能.结果表明,MEP在Fc-A链表面的结合具有疏水倾向性,pH中性条件下,MEP能稳定地结合在TYR319和LEU309附近的位点,并与两者形成氢键作用,该区域具有疏水性极强的口袋结构;其他位点的结合较不稳定,受MEP取向影响大.在pH4.0酸性条件下,原先稳定结合的MEP快速从Fc-A链表面脱离,主要原因是MEP和Fc间的静电排斥作用,以及疏水作用减弱和氢键结合的消失.通过分子模拟方法,从分子水平验证了HCIC独特的作用机理:疏水相互作用主导吸附,静电排斥作用协助解吸.     

海藻糖和氨基酸之间相互作用的分子动力学模拟

虽然海藻糖已经广泛用于蛋白质稳定性研究,但海藻糖稳定蛋白质的作用机理尚不清晰.本文利用全原子分子动力学模拟研究了20种常见氨基酸和海藻糖之间的分子机理.结果表明,所有氨基酸,尤其是极性和带电氨基酸,均优先与水分子结合.相反,仅有疏水性氨基酸与海藻糖发生相互作用,尤其是芳香族和疏水性氨基酸的侧链更易于和海藻糖接触.所有氨基酸的主链与水分子接触的趋势一致.虽然氨基酸和海藻糖与水之间均形成氢键,但氨基酸和海藻糖之间的氢键相互作用要弱于氨基酸和水之间的氢键相互作用.上述分子模拟的结果对于海藻糖稳定蛋白质作用机理的解析及高效蛋白质稳定剂的理性设计具有非常重要的理论指导意义.     

海藻糖和氨基酸之间相互作用的分子动力学模拟

虽然海藻糖已经广泛用于蛋白质稳定性研究,但海藻糖稳定蛋白质的作用机理尚不清晰. 本文利用全原子分子动力学模拟研究了20种常见氨基酸和海藻糖之间的分子机理. 结果表明,所有氨基酸,尤其是极性和带电氨基酸,均优先与水分子结合. 相反,仅有疏水性氨基酸与海藻糖发生相互作用,尤其是芳香族和疏水性氨基酸的侧链更易于和海藻糖接触. 所有氨基酸的主链与水分子接触的趋势一致. 虽然氨基酸和海藻糖与水之间均形成氢键,但氨基酸和海藻糖之间的氢键相互作用要弱于氨基酸和水之间的氢键相互作用. 上述分子模拟的结果对于海藻糖稳定蛋白质作用机理的解析及高效蛋白质稳定剂的理性设计具有非常重要的理论指导意义.     

苏丹红Ⅱ与肌红蛋白相互作用的分子模拟与实验

用荧光光谱法研究了苏丹红Ⅱ与肌红蛋白(Mb)之间的相互作用, 实验结果表明,二者结合位点数近似为1, 结合常数K=3.84×107L/mol, 有很强的相互作用. 用分子柔性对接技术模拟确定了它们之间的作用位点、作用力类型及相互作用能. 理论计算的结果表明,苏丹红Ⅱ和Mb相互作用的势能为-9419.9 kJ/mol, 静电能为-7468.8 kJ/mol, 范德华能为-1951.0 kJ/mol. 苏丹红Ⅱ与Mb中His64残基形成氢键, 苏丹红Ⅱ也能与疏水氨基酸残基, 如能产生内源荧光的Phe33、Phe43、Phe106 和 Phe138等发生作用, 这与苏丹红Ⅱ能使Mb荧光猝灭的实验结果是一致的.     

吲哚并喹啉衍生物与G-四链体相互作用的分子模拟研究

G-四链体是富含鸟嘌呤碱基的DNA序列通过氢键相互作用形成的四链螺旋结构. 通过小分子化合物诱导与稳定端粒G-四链体从而抑制端粒酶活性是一种新的抗癌策略. 为了研究一系列吲哚并喹啉衍生物与端粒G-四链体的相互作用, 探究其相互作用模式, 从而为实现基于G-四链体结构的药物合理设计提供依据, 使用分子对接的方法构建了吲哚并喹啉衍生物与G-四链体复合物结构, 在此基础上进行分子动力学模拟, 并使用线性相互作用能(LIE)方法计算了化合物与G-四链体的结合自由能. 结果表明: 化合物与G-四链体的主要相互作用方式由氢键、静电与π-π堆积作用构成, 侧链末端基团类型和侧链的长短是影响相互作用强弱的重要因素. 通过LIE方法计算的结合自由能与实验结果基本吻合, 相关度达到r²＝0.79. 并且, 基于预测的结合模式, 总结了拥有更高活性的新型吲哚并喹啉衍生物应具有的几个结构特征.     

环糊精包结谷胱甘肽的机理

使用分子动力学模拟结合自由能计算的方法在原子水平上研究了谷胱甘肽与α-,β-和γ-环糊精的包结模式,计算了谷胱甘肽与3种环糊精之间6种可能包结过程的自由能变化.结果表明,谷胱甘肽的谷氨酸残基从α-环糊精大口端进入空腔最终形成的包结复合物最稳定;在该复合物中,谷氨酸残基的亚甲基链部分被完全包结在疏水空腔中,其氨基与羧基位于与α-环糊精的小口端,并与环糊精的伯羟基形成了氢键,同时半胱氨酸中的巯基位于环糊精的大口端,得到了有效的保护.因此,疏水相互作用和氢键相互作用构成了包结的主要驱动力.β-环糊精的优势包结模式与α-环糊精类似,但形成复合物的稳定性次之,而γ-环糊精由于空腔较大,优势的包结模式是谷氨酸残基从γ-环糊精小口端进入空腔,但所形成的复合物结构的稳定性最弱.     

牛视紫红质蛋白质中视黄醛的活性位点

视紫红质蛋白是一个跨膜蛋白, 视黄醛(RET)在该蛋白中的活性结合位点涉及到视觉过程机理, 与一些眼科疾病病理有关. 基于牛视紫红质蛋白1U19的蛋白质晶体结构数据, 采用密度泛函理论的B3LYP方法计算RET-Lys296残基与视黄醛分子周围半径为0.6 nm的空间范围30个氨基酸残基相互作用和结合能. 数值显示1U19蛋白中的残基Glu113、Glu181和Glu122是质子化的RET-Lys296残基的活性结合位点, 结合能分别为-333.38、-205.67和-194.56 kJ·mol-1. 这些氨基酸残基带有一个负电荷, 与质子化的RET-Lys296残基发生强烈的离子静电相互作用. 另外几个残基Ala292、Cys187、Phe293、Pro291以及Trp265等与质子化RET-Lys296残基也有相互吸引作用. 当RET-Lys296残基非质子化, 上述相互作用消失, 促使视黄醛分子与视蛋白分离. 研究发现残基Glu113和Glu181周围各自有一个结晶水分子通过双氢键形式起着稳定作用.     

脱氧雪腐镰刀菌烯醇与人免疫球蛋白的相互作用研究

利用分子模拟技术结合荧光猝灭法、紫外光谱(UV)、傅立叶红外光谱(FTIR)和圆二色性光谱(CD)在模拟生理条件下研究了脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON)和人免疫球蛋白(H IgG)的结合常数、主要作用力以及DON对HIgG二级结构的影响。在304、310、318 K温度下,测得DON和H IgG的结合常数分别为2.069×104、0.754 9×104、0.523 8×104L.mol-1;其焓变(ΔH)和熵变(ΔS)分别为-78.52 kJ.mol-1、-176.9 J.(mol.K)-1,研究表明其主要作用力为氢键和范德华力。根据F rster能量非辐射转移理论测得结合位置与色氨酸残基间的距离r为4.62 nm。同步荧光、CD和FTIR研究表明,DON使HIgG的二级结构发生了变化。分子模拟显示DON与HIgG的相互作用力主要是氢键和疏水作用,与实验测得的热力学参数提供的作用力信息一致。该研究为DON在人体内的储存、运输、作用机理及毒理学研究提供了理论依据。     

NaCl溶液中纤连蛋白在TiO_2表面吸附的动力学模拟

对NaCl水溶液环境中,纤连蛋白(FNIII_(10))分子在金红石型TiO_2 (110)表面的吸附行为进行了分子动力学模拟.根据模拟溶液各成分与TiO_2表面原子之间的径向分布函数、离子在水溶液中的扩散系数及FNIII10和离子的吸附构象等相关参数发现,分布于TiO_2表面的稳定双层水分子是固液界面的主要特征,FNIII10分子通过天冬氨酸残基侧链末端的羧基基团(COO~-)同表面Ti原子之间的强相互作用,结合赖氨酸残基侧链及位于FNIII_(10)始端的精氨酸残基N端的氨基基团(NH_3~+)与表面桥氧原子之间的氢键作用,牢固地吸附在TiO_2表面.溶液中吸附在TiO_2表面的Na~+可与羧基氧原子配合形成稳定的吸附构型,而分布在第二水层外侧的Cl-对纤连蛋白分子在TiO_2(110)表面的吸附点位基本无影响.     

多环芳二酐型聚酯亚胺膜的透气性能

多环芳二酐型聚酯亚胺膜的透气性能李悦生，丁孟贤，徐纪平（浙江大学高分子科学与工程研究所，杭州，３１００２７）（中国科学院长春应用化学研究所）关键词聚醚酰亚胺，聚酯酰亚胺，膜，透气性通常的聚酰亚胺加工性能较差，在芳环二酐的苯环间引入醚键等柔性基团后，其...     

微量元素与疾病诊断治疗的研究现状及展望

对国内外微量元素与疾病的关系及其诊断治疗的研究现状及研究动向进行了综述，包括：微量元素与地方病、癌肿、心血管病、糖尿病、眼病、神经系统病等。参考文献72篇。     

Determination and study on residue and dissipation of benazolin-ethyl and quizalofop-p-ethyl in rape and soil

A QuEChERS (quick, easy, cheap, effective, rugged, and safe) method for the determination of benazolin-ethyl and quizalofop-p-ethyl in rape and soil by high-performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry has been developed in this study. The residue and dissipation of benazolin-ethyl and quizalofop-p-ethyl in rape and soil were determined with the developed method. The half-lives of benazolin-ethyl in rape straw and soil were 3.7–5.1 days and 14.3–26.3 days, respectively. The half-lives of quizalofop-p-ethyl in rape straw and soil were 5.0-6.1 days and 0.3–9.7 days, respectively. The residue of benazolin-ethyl and quizalofop-p-ethyl in rapeseed and soil were below the detection limit (i.e., 0.5?mg?kg^?1, the maximum residue level of European Union for quizalofop-p-ethyl).     

Synthesis and Optical and Redox Properties of Symmetric and Asymmetric BODIPYs

Herein, we present the synthetic route and the photophysical, electrochemical as well as laser properties of novel red‐emitting boron‐dipyrromethenes (BODIPYs) bearing arylethyne moieties. Such functionality is added along the main axis of the chromophore leading to single‐ and double‐substituted derivatives. The relationship between the dye structure and the lasing properties is studied in detail with the help of the photophysical and electrochemical properties as well as quantum mechanical simulations. The asymmetric substitution of the parent dye induces inhomogeneities in the charge distribution, which leads to an overall loss of the fluorescence capacity, mainly in polar media. Such non‐radiative deactivation processes can be softened by decreasing the electron‐donor ability of the substituent or even avoided by symmetrical substitution. Thus, grafting of the arylethyne moieties at the longitudinal axis of the indacene core results in an effective strategy to develop red‐edge BODIPYs with highly efficient and photostable laser emission.     

Ti-V基储氢合金及其氢化物的物相结构与组分优化设计

Ti-V基储氢合金在室温、常压下即可表现出良好的储氢特性,且质量储氢容量明显高于传统AB₅型储氢合金,从而在氢气的精制和回收、运输和储存及热泵等方面有较早的应用。 此外,在混合气体分离、核反应堆中处理氢的同位素、镍氢电池及燃料电池负极材料等方面也得到了广泛的研究与关注。 基于目前Ti-V基储氢合金的研究现状,概述了该类合金的优势、限制性因素(包括成因)及改性手段。 此外,为了进一步理解Ti-V基合金储氢机理、构建合金组分与储氢特性之间的对应关系,本工作重点围绕Ti-V基储氢合金及其氢化物的结构、组分优化设计展开综述,并对其未来研究方向做出展望。     

钒与糖代谢及糖尿病

微量元素钒作为生物体内必需元素，经证实有很重要的生理学功能，与机体糖代谢有十分密切的关系，且能降低糖尿病动物模型的高血糖，极有可能被开发为治疗糖尿病的药物。     

Conformations and steric and stacking interactions of trisubstituted ureas and thioureas with alkyl and phenyl groups

The monomeric ν(N—H) vibrations of various trisubstituted ureas of the R₂UPh type and -thioureas of the R₂TUPh type have been studied. The trans—out isomerism in the former and the trans—out—cis isomerism in the latter are discussed from the point of view of steric effect. The monomeric ν(N—H) vibrations of RPhUPh and RPhTUPh are also examined. The single band appearing in the spectrum of both ureas is characteristic of the cis form; this suggests the existence of phenyl—phenyl interaction (the stacking interaction proposed by Galabov et al. [10]). Behavior of ν(N—H) vibrations at several concentrations is shown to be clearly different in the three forms (trans, out and cis). The presence of the cis form is confirmed by solvent effect experiments.     

Synthesis of Tyrosol and Hydroxytyrosol Glycofuranosides and Their Biochemical and Biological Activities in Cell-Free and Cellular Assays

Tyrosol (T) and hydroxytyrosol (HOT) and their glycosides are promising candidates for applications in functional food products or in complementary therapy. A series of phenylethanoid glycofuranosides (PEGFs) were synthesized to compare some of their biochemical and biological activities with T and HOT. The optimization of glycosylation promoted by environmentally benign basic zinc carbonate was performed to prepare HOT α-L-arabino-, β-D-apio-, and β-D-ribofuranosides. T and HOT β-D-fructofuranosides, prepared by enzymatic transfructosylation of T and HOT, were also included in the comparative study. The antioxidant capacity and DNA-protective potential of T, HOT, and PEGFs on plasmid DNA were determined using cell-free assays. The DNA-damaging potential of the studied compounds for human hepatoma HepG2 cells and their DNA-protective potential on HepG2 cells against hydrogen peroxide were evaluated using the comet assay. Experiments revealed a spectrum of different activities of the studied compounds. HOT and HOT β-D-fructofuranoside appear to be the best-performing scavengers and protectants of plasmid DNA and HepG2 cells. T and T β-D-fructofuranoside display almost zero or low scavenging/antioxidant activity and protective effects on plasmid DNA or HepG2 cells. The results imply that especially HOT β-D-fructofuranoside and β-D-apiofuranoside could be considered as prospective molecules for the subsequent design of supplements with potential in food and health protection.     

Ferrocene and ferrocenium modified clays and their styrene and EVA composites

In this work, ferrocene- and ferrocenium-containing salts were employed to modify montmorillonite. X-ray measurements show an increase in the interlayer spacing upon clay modification, which means that the larger and more organophilic cations were inserted into the gallery space of montmorillonite. Attempts to prepare nanocomposites of polystyrene and ethylene vinyl acetate copolymers lead to immiscible systems; the morphology of these systems was elucidated with TEM, XRD and cone calorimetry. The thermal stability of the composites is greater than that of the virgin polymer.