N-脱甲基酶催化氧化咖啡因的反应机理

为研究恶臭假单胞菌CBB5降解咖啡因的反应机理,使用AutoDock和Vina软件完成咖啡因、茶碱及可可碱与N-脱甲基酶的分子对接工作,分析小分子配体与周围的氨基酸残基相互作用,并根据结合自由能及RMSD值分析最佳作用位点.结果表明,NdmA与咖啡因和茶碱之间存在π-π堆积作用,配体与受体结合较好,推测N282和F16...     

γ-氨基丁酸受体同源模建及与黄酮类化合物的分子对接

为研究更有效的γ-氨基丁酸受体激动剂,以海兔烟碱乙酰胆碱结合蛋白(PDB登记号2XYS,0.194 nm)作为模板,运用同源模建的方法构建人γ-氨基丁酸A型受体模型,并利用拉氏图和分子动力学分析验证其模型的合理性.将41个黄酮类化合物与模建的人γ-氨基丁酸A型受体进行对接研究,对接打分与实测活性值相吻合.黄酮类化合物与人γ-氨基丁酸A型受体对接结果显示,黄酮类化合物的母环分别与190位酪氨酸和140位酪氨酸形成共轭,降低体系能量并使体系稳定,验证了模型的合理性.此外,3'位对黄酮类化合物活性的影响至关重要,尤其引入硝基时活性明显提高.38号化合物的对接打分最高,也说明相应的增加取代基个数有利于提高该类化合物活性.     

基于光谱法和计算模拟研究PFBSK与HSA 的相互作用

采用分子对接、动力学模拟和荧光光谱法研究全氟丁基磺酸钾( PFBSK) 和人血清白蛋白( HSA) 的相互作用机制。分子对接分析表明,PFBSK 在HSA 的位点Ⅱ处以氢键作用力稳定结合。动力学模拟的结果表明,PFBSK 与HSA 相互作用产生的复合物具有良好的稳定性,并使HSA 的构象发生改变。结合自由能贡献分析表明,AＲG348、AＲG484、AＲG485、ALA449 为PFBSK 与HSA 结合的关键氨基酸残基。荧光光谱试验显示PFBSK 和HSA 的结合淬灭了HSA 的内源性荧光,淬灭机制为静态淬灭。根据热力学参数吉布斯自由能( ΔG ＜ 0) 、焓变( ΔH ＜ 0) 和熵变( ΔS ＜ 0) ,可推断PFBSK 和HSA 的相互作用力主要是氢键和范德华力,这与分子对接和结合自由能分析结论一致。     

斑马鱼A型γ-氨基丁酸受体同源模建及分子对接

为了研究杀虫剂氟虫腈对斑马鱼的毒性机理,以秀丽隐杆线虫谷氨酸受体[在蛋白质数据库（ProteinDataBank,PDB）登记号为3RHW]作为模板,通过蛋白质同源模建的方法构建了斑马鱼A型γ-氨基丁酸受体跨膜段,利用分子动力学和拉氏图验证了模型的合理性．将构建的模型与氟虫腈及其衍生物进行分子对接．氟虫腈及其衍生物与跨膜蛋白对接结果在分子水平上解释了氟虫腈对斑马鱼的毒性机理：10个不同构象的氟虫睛与跨膜蛋白对接各个打分和结合自由能都比较稳定,氟虫腈垂直地定位于跨膜段的胞质端,跨膜蛋白上28位天冬酰胺和38位精氨酸与氟虫腈分子产生氢键;苯环上的取代基CF3,CI,CI和吡唑环上取代基SOCF2或SO2CF3是产生毒性作用的重要基团;基于氟虫腈结构虚拟筛选的化合物与跨膜蛋白的对接结果也进一步验证了,上述结论．     

苯并吡喃酮类化合物与Skp2蛋白的分子识别及其抑制机理

S期激酶相关蛋白2(S-phase kinase-associated protein 2,Skp2)与Skp1形成的蛋白质聚合物在调控癌细胞生长周期中发挥着重要作用,而苯并吡喃酮类抑制剂(简称BPC)可有效抑制Skp1-Skp2的形成,但其分子识别机制尚不明确.通过生物信息学统计分析已报道的Skp1-Skp2晶体结构,确定模拟体系后,首先用同源模建对其模拟体系缺失的结构进行补全;然后用分子对接方法获得Skp1-Skp2-BPC复合物模型并用于后续分子动力学模拟.计算结果表明:疏水相互作用是促使BPC特异性结合在由Skp2 W109、D110、L117、I120、R138和W139所构成口袋中的主要驱动力,自由能计算值与实验数据吻合较好.Skp2结合BPC后,结合口袋周围的氢键网络有所加强,口袋附近的溶剂化水分子数量明显减少,导致Skp1-Skp2的体系稳定性下降.体系构象成簇与运动性分析显示,Skp1-Skp2在结合BPC抑制剂后,Skp1的运动更加剧烈,这可能是BPC主要的抑制机理.     

分子对接和荧光光谱法研究保泰松与人血清白蛋白的相互作用及机制

在模拟人体生理条件下,利用分子对接模拟、三维荧光光谱、内源荧光光谱和同步荧光光谱,研究了保泰松(PBZ)与人血清白蛋白(HSA)间作用机理.三维荧光和同步荧光光谱表明,PBZ使HSA微环境和构象发生改变.荧光光谱结果表明,PBZ通过静态与非辐射能量转移联合猝灭HSA内源荧光,两者间结合常数为1.96×104 L/mol(310 K),结合距离为0.65 nm.范特霍夫定律计算得到的热力学参数(ΔH=-58.88 kJ/mol和ΔS=54.68 J/(mol·K))说明,PBZ与HSA之间的主要作用力为疏水作用力.分子对接结果显示,PBZ通过疏水作用力与HSA的亚域ⅡA中氨基酸残基进行作用,PBZ周围4.0?区域还存在ⅠB、ⅡB、ⅢA亚结构域的17个氨基酸残基.本研究有助于从分子水平了解PBZ在人体内的储藏运输过程以及对蛋白质功能的影响机制.     

分子对接方法在药物发现之外领域的应用

分子对接是一个预测蛋白质与配体的结合模式和结合自由能的强有力的计算工具.该方法起源并主要应用于药物设计与研发领域,而其设计思想却可以服务于很多其他领域的研究.详细叙述了分子对接的基本原理和方法,并进一步介绍了应用广泛的基于分子对接的虚拟筛选技术.然后,结合已发表的文献,具体介绍了分子对接方法在蛋白质工程、生物修复、生物传感器及纳米科学等领域的应用.这将有助于分子对接方法及相关技术更好地服务于非药物发现领域的研究工作.     

应用分子对接方法筛选桑椹红色素微胶囊壁材

基于分子对接方法,对桑椹红色素微胶囊壁材的选择进行研究。采用对接评分和氢键评价候选蛋白质与桑椹红色素主要成分矢车菊素3-O-(6″-O-α-鼠李糖基-β-半乳糖苷)的结合能力,对筛选出的蛋白质,通过实验验证其用作桑椹红色素微胶囊壁材的适宜性。主要结果如下:大豆蛋白（大豆球蛋白和大豆H-2铁蛋白）与矢车菊素3-O-(6″-O-α-鼠李糖基-β-半乳糖苷)的结合能力强于鸡蛋蛋白（未裂解卵清蛋白和S-卵清蛋白）和牛奶蛋白（α-乳清蛋白和β-乳球蛋白）;以大豆分离蛋白与β-环糊精为壁材的微胶囊,桑椹红色素的包埋率随大豆分离蛋白的比例增加而增加;适宜工艺参数为大豆分离蛋白和β-环糊精质量比8∶2、芯材壁材质量比1∶10;按此制备的桑椹红色素微胶囊,在500、250 nm分辨率下的显微图像中具有完整的包合结构,对热、光的稳定性明显提高。分子对接方法在筛选食品与药品原辅料方面具有可行性和应用潜力。     

以黄瓜花叶病毒为载体表达绿色荧光蛋白

为了构建基于黄瓜花叶病毒(Cucumber mosaic virus,CMV)的外源蛋白表达载体,实验在获得CMV的LS株系(CMV-LS)农杆菌侵染性克隆(pCB301-R1,R2和R3)的基础上,将CMV-LS基因组RNA3的外壳蛋白(coat protein,CP)基因置换成绿色荧光蛋白(green fluorescent protein,GFP)基因,研究以CMV-LS为载体在本氏烟中表达GFP基因的情形。农杆菌浸润接种结果表明,以R1R2R3-gfp为载体在寄主中的GFP表达量远高于植物瞬时表达载体pCB301产生的GFP,番茄丛矮病毒基因沉默抑制子p19加入有助于CMV表达GFP,将移动蛋白(movement protein,MP)缺失C端的33个氨基酸残基而构建表达载体R1R2R3mpΔ33-gfp在寄主中的GFP含量大大增加。农杆菌菌液稀释接种的结果表明R1R2R3mpΔ33-gfp接种OD600值为0.01均能有效在本氏烟中表达产生GFP。     

1,1’-二萘基骨架的探针分子对氨基酸/氨基酸衍生物识别的研究

对1,1’-二萘基骨架的3个探针分子,采用Hyperchem和Gaussian 03先后进行分子力学优化、分子动力学模拟、半经验和HF/STO-3G水平几何构型优化。用AutoDock Vina将优化后的探针分子、配体分子α-氨基酸/α-氨基酸衍生物进行对接实验,获得相应的复合物的最佳作用模式并计算它们之间的亲和能。结果表明,理论计算所获得的探针分子与配体分子α-氨基酸/α-氨基酸衍生物之间的结合模式,与根据实验数据所推断的作用模式几乎完全相同;所计算的复合物之间的亲和能,也与实验测定的结合常数间有相同的变化趋势。     

硫杂杯[4]芳烃八核钴构筑单元的三维框架结构的合成及应用研究

以叔丁基硫杂杯[4]芳烃为配体,5⁃（1H⁃四唑）间苯二甲酸（H3L）为辅助配体,金属钴离子为金属源, 在溶剂热条件下,通过自组装方式制备了一个具有三维结构的多孔化合物,其分子式为[Co4(TC4A)(HL)(SO4)(CH3OH)2]n (溶剂)（简写为Co3D）。Co3D化合物的结构是由辅助配体桥连一个由硫酸根连接的八核钴簇构筑单元而成。在三维结构中存在一维的既有亲水基团又有憎水基团的孔道空隙。通过热重分析实验证明Co3D在315 ℃前保持骨架稳定。N2吸附实验显示化合物比表面积高达541.8 cm2/g。     

蜜蜂与桃蚜烟碱乙酰胆碱受体同源模建与对接

为了探究使用吡虫啉对蜜蜂造成伤害的成因,以＂静水椎实螺＂的烟碱乙酰结合蛋白与吡虫啉的共晶化合物作为模板,使用分子模拟技术得到蜜蜂和桃蚜烟碱乙酰胆碱受体.通过拉氏图和分子动力学模拟等实验方法验证了受体的可靠性和合理性.将新烟碱类化合物吡虫啉分别与模建受体对接,所得到的结合自由能和对接位点与生物学实验数据和位点突变结果相吻合.吡虫啉分别与蜜蜂、桃蚜烟碱乙酰胆碱受体分子对接结果显示,吡虫啉与蜜蜂、桃蚜烟碱乙酰胆碱受体对接的结合自由能最高值分别为-9.592 4千卡/摩尔和-7.124 1千卡/摩尔,说明该药物对蜜蜂、桃蚜具有同等效力的毒性.吡虫啉的硝基部分在对接中起到了关键作用,在蜜蜂受体中其与阿尔法亚基发生相互作用,而在桃蚜受体中主要与贝塔亚基结合.证明了吡虫啉的使用确实危害到了蜜蜂群体的生存.     

Density Function Theory Studies on the Structure of AMT Inhibitor

Density function theory （DFT） at the B3LYP/6- 311 ＋ ＋ G（2d） （5D, 7F） level of theory was calculated to predict the geometry structures, toted energy and net charges of four kinds of dynamic isomer molecules of 2-aminino-5 mercapto- 1,3,4-thiodizole （ AA/IT for short）. The fact that the atoms in four kinds of dynamie AMT isomer molecules lie in a plane and one kind of AMT is most stable is approved. The results also indicate that the pentogon ring in four kinds of dynamic AMT isomer molecules are aromatics, and the AMTc and Cu corrosion mitigation film produces as a result of the bonds form one by one of the covalent bond of Cu（1） with 7 N atom in AMTc amd the coordinate bond of Cu with 2S atom in ATMc. The resonant vibration frequencies and IR intensity for the four kituds of dynamic isomer of AMT are also calculated and their IR spectra are shown.     

2TIR型少自由度并联机器人新构型及其运动

目的通过运动学分析,完善并联机器人理论,优选设计2TIR型新型并联机器人机构,解决并联机器人产业化关键技术．方法用添加约束法实现二维平动和一维转动的并联机器人构型设计。并对新构型进行约束分析和自由度计算;对新型3自由度并联机器人作位置分析和速度分析。用空间坐标转换理论推导出机构的雅可比矩阵;通过仿真方法描绘出机构的运动曲线、结果通过计算分析,用添加约束法作出的3种新构型3-TPS／RPP、3-TPS／CP和3-TPs／RUp。证明都具有3个自由度,能实现二维平动和一维转动．建立了新构型机构的位置正、反解计算方程．计算雅可比矩阵,求出速度反解．结论该类并联机器人的速度较平稳,可控性良好、3种2TIR型少自由度并联机器人新构型能实现预定的运动,具有良好的运动性能,可以进一步开发和应用．     

UG环境下鼓型齿的参数化建模

提出一种鼓型齿轮的三维参数化建模设计的通用方法.通过对现阶段各种参数化造型的方法进行比较,从计算机实现的角度对渐开线鼓型齿轮设计提出了可行的方法与步骤.在UG环境中,利用尺寸相关性和表达式工具,通过矩阵变换的方式,对鼓型齿轮进行三维参数化建模设计.利用此方法可以顺利实现具有复杂齿面轮廓齿轮的参数化建模.     

基于特征的三维装配尺寸/公差链生成研究

针对目前基于特征的尺寸/公差链生成主要集中于二维的情况,本文进行了三维装配尺寸/公差链生成的研究.基于特征的尺寸工程语义的表达以及基于特征自由度变动的三维公差信息的表示,给出了三维尺寸/公差信息的公差图存储结构;在分析零件配合关系及建立装配特征关联矩阵的基础上,提出了根据产品装配特征和指定封闭环信息的装配尺寸/公差链自动生成算法,该算法考虑到零件特征配合的方向性,可以简化装配尺寸/公差链自动生成的复杂度;通过实例验证了所提出的算法,证明有效.     

云开隆起西、北缘金银矿床的空间分形特征

为了研究云开隆起西、北缘金银矿床的分布特征和成矿预测,利用分形理论对金银矿床的空间分布进行了分形丛集和分形密集的盒计维数法计算。在1～40 km的无标度区间,金银矿床的空间分形丛集和分形密度分布具有良好的分形分维特征,且金银矿床的分形丛集分布存在2个无标度区间1.25～10 km（分维值D=0.355 2）和10～160 km（分维值D=1.241 8）,反映了金银矿化和控矿容矿因素的多级性和叠加性。根据金银矿床的分形丛集分布特征和分形密集关系,并与其他金银矿区相比,云开隆起西、北缘金银矿床分布更不均匀,丛集性强,潜在矿床数多,找矿前景良好。因此,分形丛集维数和分形密集维数可以作为矿床分布、矿化强度和聚集的定量指标。     

卟啉铂配合物的结构和光谱性质的量子理论研究

采用密度泛函方法研究了四个卟啉铂配合物[PtR][R=顺二苯并卟啉(DBPs,1),5,15-二苯基-顺二苯并卟啉(PDBPs,2),顺二萘并卟啉(DNPs,3),5,15-二苯基-顺二萘并卟啉(PDNPs,4)]的几何结构、电子结构和光谱特性。首先使用密度泛函方法中的三种（B3LYP、M062X和B3PW91）不同功能泛函优化了四个分子的基态（S₀）几何结构,选定UB3LYP泛函优化四个分子的激发态（T₁）结构。并将计算结果与相关实验数据进行比较,以评价其性能。计算得到的基态Ir-N键长和吸收值与相应的实验结果吻合较好。在 TD-DFT和PCM计算水平下,得到1-4的最低能吸收和发射分别在 498、507、537、545 nm和684、683、761、823 nm。其最高占据分子轨道主要占据在卟啉配体上,而最低空轨道也是π*(R) 型轨道。因此,1-4的该跃迁被指认为[π(R)→π*(R)]电荷转移跃迁。计算结果显示出,该类配合物的发光颜色主要受卟啉配体本身的π-扩展能力控制,而受5,15位置的取代基影响较小。     

一种新的描述粗糙表面形貌尺度分维参数Rd的研究

对传统粗糙岩石表面形貌描述参数进行了分析对比，分形维数适合于描述机械摩擦这样的粗糙细节较小的场合，对于研究粗糙尺度较大的岩石两体相互作用问题，分形维数描述方法不适用于与其力学性能建立联系．借助分形理论中以分数而非整数表示图形维数的思想，提出了一种新的描述表面粗糙形貌的指标Rd．通过对分形函数生成的粗糙曲线和基于激光扫描技术得到的粗糙表面的研究，分析了传统描述指标Ra与Rd描述指标的优缺点，验证了Rd指标的合理性．