甜菜碱与藻胆蛋白超分子复合体相互作用的分子机制

甘氨酸甜菜碱是具有重要生物学意义的生物小分子,它可以保护细胞、蛋白和酶的结构功能完整性,也会导致蛋白超分子结构松散、功能钝化,这两种相反作用的分子机制尚不清楚．本文以超分子藻胆蛋白和藻胆体为模型,证明甜菜碱导致超分子藻胆体结构松散、各组份能量失耦合,最敏感的作用位点是核．膜连接多肽,其次是杆一核连接多肽．C－藻蓝蛋白三聚体与单体对甜菜碱的相应完全不同,前者结构松散而后者相对聚集．甜菜碱屏蔽静电吸引力导致结构松散但强化基元蛋白之间的疏水作用力是两种相反现象的本质,甜菜碱最终导致C－藻蓝蛋白三聚体和单体相同的光谱特征是两种机制的“折中”．     

光合放氧复合物结构及其放氧机理的研究

光合水氧化是地球上最重要的生化过程之一.光合放氧生物包括光系统Ⅰ(PSⅠ)和光系统Ⅱ(PSⅡ)两种类型反应中心,光系统Ⅱ反应中心能以水作为电子给体,利用光能氧化水产生质子和氧气.对于水如何被氧化这个难题前人已做了大量的工作,但到目前为止放氧复合物(OEC)的结构及水氧化的机理仍不清楚.本文结合当前研究结果,就光合放氧复合物的结构及光合放氧机理进行了综述,希望能有助于推进这方面的工作.     

功能纳米材料的化学控制合成、组装、结构与性能

维度限制使得纳米材料具有独特的物理和化学性质,如何对纳米构造单元的结构进行调控,并最终将纳米效应在宏观尺度上体现是当今纳米科技面临的挑战性问题,纳米材料的化学控制合成方法学、组装、结构与性能的研究是解决上述问题的基础．这篇综述文章从四个方面,分别介绍了单分散纳米晶以及纳米管、纳米线、空心纳米微球等系列低维纳米结构在合成方法与技术、“自下而上”的组装、基于微结构的性能表征与应用探索等领域取得的研究进展,试图总结出其中的规律性,同时也展现了纳米科学与技术的魅力和广阔的发展前景．     

水分子通道蛋白的结构与功能

水分子穿越双磷脂生物膜的输运机理是生理学和细胞生物学中一个长期未能解决的重要问题.AQP1水通道蛋白的发现和鉴定使得人们确认出一个新的蛋白质家族--水通道蛋白家族.正是这一蛋白家族的存在,使得水分子可以进行快速的跨膜传输.由晶体学方法解出的哺乳动物AQP1水通道蛋白的原子结构,最终揭示了水通道蛋白只允许水分子快速传输而阻挡其他的小分子和离子(包括质子H+)的筛选输运机理.本文概述了水通道蛋白的发现和其对水分子的筛选传输机理.     

藻胆体核心复合物结构与功能的研究(Ⅱ)──4种变藻蓝蛋白复合物发色团相互作用机制

从螺旋藻藻胆体中分离出4种不同结构和光谱形式的变藻蓝蛋白复合物APⅠ、APⅡ、APⅢ和APB, 利用吸收光谱、荧光光谱比较了三聚体和单体的光谱特性, 通过对吸收光谱的光谱解曾以及各组分的归属, 研究了变藻蓝蛋白复合物内各色团间相互作用的性质和在能量传递中的功能.结果表明, 复合物内色团间的作用关系可以用Forster偶极-隅极作用机制来解释, 由于连接蛋白和同源亚基的存在影响其结构的对称性, 进而影响各色团间相互作用的形式和性质.     

蛋白–配体复合物的结构及其相互作用分子机制的虚拟仿真实验项目的建设与教学实践——COVID-19肺炎疫情防控时期线上教学的案例

The scale gap between the macro world and the micro world makes it impossible to directly observe the micro-structure, but chemical researchers must elucidate the properties of macro matter based on the micro-structure. Therefore, characterizing the micro-structure through the X-ray diffraction and other instruments is an important means to understand the micro world. However, it is hard for undergraduates to learn and understand the microstructure by using these scientific instruments due to the high instrumental running cost, complicated operation procedure and radiation safety issue. By integrating the construction concept of "combination of reality and practice", protein-ligand complexes crystallography research, the latest results of the theory of accurate prediction of ligand binding conformation, and the basic theoretical knowledge in the "Structural Chemistry Curriculum Group", we developed this virtual simulation experimental project by using modern information technology such as "3D virtual reality". This project will provide a useful method for the study of the theoretical foundation of chemistry, and development of thinking with chemical knowledge, scientific expression, and application abilities.