阳离子寡肽序列的合成及生物学研究——推荐一个针对化学生物学专业学生的研究型实验

采用多肽固相合成技术制备了寡肽序列RRRRRRRR(R8)。通过电喷雾电离质谱仪对序列的相对分子质量进行了表征。进一步通过琼脂糖凝胶电泳和细胞内吞实验考察寡肽序列在生物学研究方面的应用。本实验可以加深学生对有机化学、高分子化学及生物化学的理解与运用,培养学生分析问题和解决问题的综合能力。     

寡肽Asterin B和C溶液构象的NMR研究1: ^1H NMR归属及构象特征

Asterin B和C是从紫菀中分得的两个寡肽, 本文利用2D-NMR技术归属了它们的^1H NMR谱线, 并讨论了它们的构象特征。为进一步采用NMR和分子动力学(MD)方法研究它们的溶液构象奠定了基础。     

丝素氨基酸寡肽链生长过程中的尺寸效应

运用密度泛函理论,对甘氨酸丙氨酸依次交替组成的13 条丝素寡肽链进行结构优化,并计算了平均结合能、偶极矩,绘出寡肽链的振动红外光谱. 计算结果发现,随着寡肽链的生长,平均结合能单调变化,典型官能团的红外特征峰均发生频移. 但官能团的伸缩振动和弯曲振动表现出相反的红移和蓝移趋势. 揭示出丝素氨基肽链的物理化学性质在生长过程存在尺寸效应及各向异性. 该现象源于同类官能团之间的耦合效应,以及分子内氢键作用对伸缩振动和弯曲振动具有不同的影响. 关键词： 寡肽 红外光谱 尺寸效应 奇偶效应     

寡肽吸附剂的制备及吸附机理

为清除尿毒症患者血清中分离出的八肽VVRGCTWW(V8), 制备了不同间隔臂长含苯环的吸附剂Phenc. 吸附实验结果显示, 吸附剂Phe3c具有非常好的吸附能力. 采用NMR和分子模拟技术对吸附剂的模型体系的吸附机理进行了研究. 结果显示, 配体中的苯环可与八肽形成π-π堆积, 而且间隔臂的增长可以克服空间位阻效应, 有效增加配体与V8的作用几率, 进而增强吸附剂与八肽的相互作用. 研究结果表明, 采用合理的分子模型及分子对接方法, 不仅可以合理解释吸附剂的吸附机理, 而且可用于吸附剂的虚拟筛选.     

甘氨酸直链寡肽振动光谱频移现象的理论研究

运用密度泛函理论,在6-31G(d)基组水平上对甘氨酸直链寡肽进行几何优化,并对其几何结构、平均结合能、振动频率进行计算。结果表明,平均结合能随着肽链增加单调变化,并趋于稳定;寡肽链键长的分析发现,链向与径向方向上变化趋势相反,存在各向异性。红外光谱的分析发现,位于肽键上同一基团的伸缩振动与弯曲振动分别发生红移和蓝移,并存在各向异性。这些现象源于：准一维的纳米结构导致了键长的各向异性;相同基团之间的诱导效应、耦合效应及氢键等因素导致了振动频率的红移和蓝移等现象。我们得出结论：甘氨酸直链寡肽链的生长利于结构的稳定性,在能量上,推测出寡肽链有自组装生长的趋势;在寡肽链的生长过程中,通过构象和光谱的现象,推断其物理化学属性存在尺寸效应。肽链端部基团的物理化学属性非常稳定,基本不受寡肽链长度的影响。该结果对应用红外光谱测量寡肽链的残基数及长度、特殊功能寡肽链的制备等工作具有指导意义。     

寡肽组装体及其肿瘤光热免疫治疗应用

光热治疗与免疫治疗功能上的互补以及协同效应使得光热免疫治疗在抑制实体瘤及转移瘤方面具有非常优异的表现,然而当前使用的光热免疫制剂的局限性限制了其临床应用转化,对于这种复合疗法的开发和优化已经成为肿瘤治疗领域的研究热点.其中,基于寡肽分子设计的功能组装体获得了越来越多的关注,这类组装体不仅可以通过氨基酸编码设计组装结构,而且可以通过生物活性肽的引入实现优异的抗肿瘤治疗性能.本专论中将根据寡肽分子参与抗肿瘤体系构建的不同作用,结合本团队的研究进展,对近期寡肽组装体在肿瘤光热免疫治疗的研究进行总结.首先探讨了寡肽参与光热免疫体系组装调控的思路,阐述了组装调控过程中寡肽在强化体系稳定性、优化光热转化效率及诱导免疫应答的机理.此外,还结合国内外研究现状,对不同功能肽在肿瘤光热免疫治疗中的作用进行了总结,并分析了寡肽组装体在肿瘤治疗领域的应用前景,最后对该领域的发展方向进行了展望.     

Synthesis and anti-HIV-1 activity of the conjugates of gossypol with oligopeptides and D-glucosamine

A series of novel gossypol derivatives were synthesized and screened for their in vitro anti-HIV- 1I activity. The results showed that replacing the aldehyde groups of gossypol with certain oligopeptides and Dglucosamine not only reduced the cytotoxicity of gossypol derivatives but also enhanced their antiviral activity against HIV-1. Interestingly, D-glucosamine derivative of gossypol that lacked the COONa group also exhibited the same potent anti-HIV-1 activity as oligopeptide derivatives with the COONa group. These compounds blocked the entry of HIV-1ⅢB into target cell. which was similar to T20. Furthermore, the molecular docking analysis rationalized their anti-HIV-1 activity. The results also implied that certain oligopeptides and D-glucosamine were important moities to prepare gossypol derivatives as HIV- 1 entry inhibitors besides certain amino acids.     

寡肽Asterin B和C溶液构象的NMR研究 Ⅱ. NMR及分子动力学模拟

利用NMR和分子动力学方法研究了寡肽Asterin B和C的溶液构象.结果表明,Asterin B在溶液中形成了某种非氢键的转角结构,并由残基间的疏水相互作用使整个分子具有两亲性,这种结构特征可能和其生物活性有关.并进一步讨论了这种结构的形成在蛋白质卷曲的起始过程中的意义.而Asterin C在溶液中柔性较大,存在多种构象的平均.     

电喷雾-串联四极杆-飞行时间质谱法分析寡肽的一级结构

报道了 3种人工合成寡肽的电喷雾 串联四极杆 飞行时间 (ESI QqTOF)质谱的鉴定方法。采用TOFMS模式分别测定了 3种样品的分子量。再利用子离子模式 (ProductIon)对 [M +H]+ 或 [M +2H]2 + 进行CID分析 ,根据肽类分子的质谱碎裂规律推断寡肽的一级结构。结果表明 :ESI QqTOF质谱能测定出寡肽母离子与子离子的精确分子量 ,质量准确度小于 2 0× 10 - 6 ,能直接区分赖氨酸与谷氨酰氨残基 (Δm =0 .0 36Da) ,可为蛋白质的鉴定提供更准确的氨基酸序列信息 ,是蛋白质组学研究的理想工具。     

寡肽结构参数化及定量构效关系研究

从肽链的一级结构出发,基于分子中原子间距离及各原子的电负性,构建了能描述二肽与多肽分子的结构参数分子电负性边数矢量,简称分子电边矢量。据此,对58个血管紧张素转化酶抑制剂(二肽)及48个苦味二肽已知活性进行了定量结构活性相关研究,为考察分子电边矢量的实用性,还对血管舒缓激肽增效剂(五肽)已知活性进行了研究。结果表明：与其它表达方法相比,本研究的分子电边矢量具有计算简便,活性相关性好的特点,可望在生物分子的结构表征及活性预测方面有所作为。