Computational investigation of interactions between human H2 receptor and its agonists

Type 2 histamine receptor (H(2)R) is widely distributed in the body. Its main function is modulating the secretion of gastric acid. Most gastric acid-related diseases are closely associated with it. In this study, a combination of pharmacophore modeling, homology modeling, molecular docking and molecular dynamics methods were performed on human H(2)R and its agonists to investigate interaction details between them. At first, a pharmacophore model of H(2)R agonists was developed, which was then validated by QSAR and database searching. Afterwards, a model of the H(2)R was built utilizing homology modeling method. Then, a reference agonist was docked into the receptor model by induced fit docking. The 'induced' model can dramatically improve the recovery ratio from 46.8% to 69.5% among top 10% of the ranked database in the simulated virtual screening. The pharmocophore model and the receptor model matched very well each other, which provided valuable information for future studies. Asp98, Asp186 and Tyr190 played key roles in the binding of H(2)R agonists, and direct interactions were observed between the three residues and agonists. Residue Tyr250 could also form a hydrogen bond with H(2)R agonists. These findings would be very useful for the discovery of novel and potent H(2)R agonists.     

Energy-aware weighted graph based dynamic topology control algorithm

In this paper a new energy-aware weighted dynamic topology control (WDTC) algorithm is proposed to extend the lifetime of wireless network and balance the nodes’ energy consumption. The idea is that each node builds its local minimum spanning tree (MST) based on the energy-aware weighted graph and the network topology is adjusted accordingly. It was proved theoretically that the topology under WDTC algorithm could preserve the network connectivity and a sufficient condition for the degree of no more than 6 was also given. Simulation shows that WDTC algorithm can effectively prolong the network lifetime and has good topological features.     

无线传感器网络中基于多属性决策的数据转发算法

如何在严格的能量约束下均衡传感器节点能耗、延长网络生存时间是无线传感器网络数据转发研究中的一个难题.利用多属性决策理论提出了一种基于多属性决策的数据转发(multiple attribute decision making based data forwarding, MadmDF)算法来解决该问题.MadmDF算法综合评价备选数据转发节点的属性信息,从中选择最优邻居节点进行数据转发,使网络数据流量得到了合理的分配,从而均衡了网络能耗,延长了网络生存时间.仿真结果表明该算法与同类数据转发算法相比具有一定优越性.     

物联网环境下智能插座的设计

实时反馈机制被普遍认为是一种有效的节能方式,同时物联网技术使这种方式变得更为舒适便捷.提出在物联网环境下使用智能插座来实现电能的实时反馈.详细介绍了构成智能插座的电源模块、电能传感模块、电器通断模块、存储模块、处理器和无线通信模块的设计.此外还对电源模块、无线通信模块、电能传感模块、以及实际的节能效果方面进行了测试验证.     

基于二进制搜索算法的RFID系统防碰撞算法

针对RFID系统中最常见的防碰撞问题,提出了一种基于二进制搜索的防碰撞算法.算法能动态调整指令发送长度和发送值,并在发生碰撞时,首先通过碰撞位中"1"的个数来识别标签.该算法能有效解决RFID系统中多目标识别的防碰撞问题.     

面向视残障人士的无障碍化信息服务平台的设计与实现

遵循无障碍化设计准则,开发了一个面向视残障人士的信息服务平台,平台可提供北京2008奥运会和残奥会相关交通和服务设施信息的检索和发布、导航定位地图数据下载与维护、网络社区等服务。网络社区包括在线聊天室和留言板可为残障人士提供网络交互平台。视障人士用导航终端下载该平台提供的最新地图数据实现准确实时的导航定位功能,从而有助于视障人群外出更加安全和方便。此外采用MVC设计模式提高了系统的可扩展和易维护性。     

采用元数据Web Service技术结合的数据共享研究

随着计算机技术的发展和信息化进程的推进,各部门的数据以令人惊异的速度增长,不同数据库管理系统存储并管理着数据,异地系统间的异构性使企业和机构间的数据访问存在诸多的不便,大大降低了信息的利用效率。针对这一情况,提出了结合元数据和Web Service技术实现数据共享问题的解决方案,充分发挥元数据在数据管理方面的特性和Web Service在分布式计算上的优势,实现共享数据的集中性管理和分布式存储,并对崇明岛生态环境数据共享平台的开发建设进行了具体的研究。     

大型邮件服务器性能测试方法及实践

该测试是对邮件系统性能进行的评估测试.测试过程针对邮件服务器的特点,分别设计不同邮件协议下的测试脚本,并根据用户对系统性能的设计目标,模拟一定数量的用户压力,测试系统的可靠性、处理能力等.测试工具采用了Spirent Avalanche 220和Reflector 220以及Compuware QALoad 5.0.     

DFT与OFF相结合的RDX分子设计

RDX是环三甲撑三硝胺的简称,又名黑索金.是军民领域常用的高能炸药.生成焓是炸药的基本热力学性质,是其含能高低的标志,从理论上计算分子结构并预测其生成焓对含能材料的分子设计和品优炸药的筛选具有重要意义.在众多计算方法中,DFT采用大型基组计算目标分子的全电子,结果精确,可信度高,缺点是需时长,耗费计算资源;基于半经验法的从头算法是对Hartree-Fock方程的近似求解,耗费机时少,但结果可信度低;分子力场(OFF)基于牛顿经典力学,以原子间的相互作用势函数(或称力场)来描述分子内和分子间的作用力,计算速度非常快,可计算大分子或高分子材料的物理性质,但在计算分子结构方面效果不太理想.本文用密度泛函理论(DFT)与开放力场(OFF)相结合的方法,计算高能炸药--黑索金(RDX)的分子结构和气相生成焓,在保证计算精度的同时节约了时间.在构象搜索阶段,分别采用分子力学(MM)和分子动力学(MD)方法,实现对目标分子的结构驰豫和模拟退火,在分子的几何结构优化阶段,则采用DFT GGA-BLYP法.分析优化RDX分子的键长与键角表明,RDX分子结构的计算结果与实验测定基本吻合.设计反应路径,并利用DFT GGA-BLYP计算出RDX的气相生焓为188.604 kJ/mol,与实验测定值191.444 kJ/mol接近.     

脱氧腺苷红外光谱计算方法表征

采用GAUSSIAN03计算化学软件,运用Hartree-Fock(HF)/3-21G基组进行运算.在GaussView软件帮助下,优化了脱氧腺苷分子几何结构,描述了优化结构.计算出脱氧腺苷单体大分子红外光谱振动频率并绘制红外谱图,在量子力学理论基础上计算出分子能量、焓值、零点能,并计算NBO,得到HOMO和LUMO能级以及分子中各原子上的电荷分布数值.其前沿轨道HOMO的能级E=-0.29949 eV,LUMO的能级E=0.14324 eV.二者相差0.44273 eV.脱氧腺苷分子比较稳定.与国外脱氧腺苷红外光谱实验数据进行比较,计算得到的图谱峰形清晰,容易辨认,计算了理论数据与实验数据之间的误差,误差范围在-2.97%～11.26%之间.为红外实际测试提供有力技术参照参数,可以帮助印证实验数据的可靠性.在一般环境条件下,脱氧腺苷分子结构和组成通常较稳定,但在特殊条件(如:UV辐射和氧化作用及环境类紧张性刺激)下可能发生变化.