以完整化学受体为基础的生物传感器

近年来,在生物分析化学领域中出现了一种新颖的以完整化学受体为基础的生物传感器。主要叙述了用水生动物螃蟹触角为生物活性材料的生物传感器的研究进展。其灵敏度、响应时间、分析浓度范围等方面都有其明显的特点,可能成为今后生物传感器领域里重要的研究方向之一。     

多巴胺D1和D5受体的同源模建研究

多巴胺与其受体组成的多巴胺系统与许多疾病有关,比如帕金森病、精神分裂症等.但是,多巴胺受体的晶体结构一直没有得到解析,给相关疾病的药物开发带来难度.本文采用同源模建的方法,用与D1和D5受体同源性达到34.6%的肾上腺素能受体2vt4作为模板,构建D1和D5受体的三维模型.结果表明:经过优化和动力学模拟,然后用PROCHECK、ERRAT及PROSA程序进行构象和能量的评价,用多巴胺进行对接验证,证明模建的D1受体和D5受体模型是合理的、可靠的.     

Chemokine-Like Receptor 1 信号通路对双氢睾酮诱导小鼠骨密度增加的影响

文章通过在小鼠体内注射双氢睾酮和2α-萘酰乙基三甲基碘化铵以及体外水平培养诱导骨髓间充质干细胞,研究G蛋白偶联受体趋化因子样受体1 (Chemokine-Like Receptor 1,CMKLR1)基因缺失对双氢睾酮诱导的骨髓间充质干细胞向成骨分化的影响.结果发现CMKLR1基因缺失后骨髓间充质干细胞的成骨分化率降低,双氢睾酮刺激后,野生型小鼠的骨髓间充质干细胞成骨分化有所提升,而CMKLR1缺失小鼠的骨髓间质干细胞成骨分化变化不大,说明CMKLR1基因的缺失影响了双氢睾酮对骨细胞的作用.     

一种基于受体编辑和免疫抑制的人工免疫系统模型

被广泛采用的人工免疫系统模型ARTIS中的检测器没有主动学习能力,在具体应用中存在检测半径设定困难、检测性能低等问题,受生物免疫中受体编辑和免疫抑制的启发,提出了一种新的人工免疫系统模型REISAIS(Receptor Editing and Immune Suppression based Artificial Immune System),模型通过受体编辑分别 在耐受期和成熟期 赋予检测器一定的主动学习能力,从而提高了模型的检测率,而免疫抑制机制的引入则使得模型的误报率得到了有效控制。给出了模型中检测器和抑制器演化过程的形式化描述,对模型性能进行了分析,证明了受体编辑机制的引入在提高模型检测性能上的有效性。理论分析以及实验结果显示,与ARTIS模型相比,REISAIS模型无需设定检测半径并且检测性能更好。     

用分子对接方法研究肝素与孕激素受体相互结合模式(英文)

用分子对接模拟软件研究了肝素与孕激素受体的相互作用。以肝素中的一糖单位作为探针对孕激素受体蛋白进行搜索,获得肝素组成单位与孕激素受体的特异性结合模式。结果发现,2-O-硫酸-α-L 艾杜糖醛酸(2-O-sulfated iduronic acid,IdoA(2S))作为肝素的核心组成单糖之一,与孕激素受体的结合能力最好。分子对接结果显示 IdoA(2S)深入到孕激素受体的 helix2 和 helix 11 所包围的结合口袋,与孕激素受体结合结构域关键残基 Asn 719 形成稳固的氢键;并与孕激素受体结合结构域的关键残基 Met 909 残基侧链近距离接触,揭示了 IdoA(2S)可能具有的孕激素受体拮抗效应的分子作用机制。本模拟实验所建立的模型能够部分解释肝素抑制孕激素依赖性乳腺癌的现象,同时推测了其相应机理。     

EB病毒对鼻咽癌影响的建模与仿真

关于鼻调味癌治疗问题,研究EB病毒通过EGFR对鼻咽癌肿瘤生长和调控的影响.传统采用生物学方法不能区分肿瘤内部和表面,也不能全程记录分子成分的变化.为了克服上述缺点,为肿瘤生物学研究提供可验证的假说,提出用ABM模型研究EB病毒通过EGFR对鼻咽癌肿瘤生长和调控网络的影响.在对肿瘤的生长速度和细胞内外三种分子浓度的动态变化,即细胞质中的EGFR、细胞膜中的EGFR和细胞外的TGFα等各种情况下进行仿真.仿真研究的结果对鼻咽癌的生物学研究和临床治疗有启发意义,进一步的研究需要加入更复杂的信号网络,尤其是免疫系统,以获得更加有价值的结果.     

药物分子对接中应用网格的研究与进展

药物分子对接所涉及的搜索空间非常巨大,需要耗费大量的时间,并且对计算环境也有较高的要求．将网格技术应用于药物分子对接中,能有效地解决上述问题．首先对分子对接理论做了简单介绍;然后,利用网格数据传输和网格任务调度等网格技术对分子对接过程进行了优化,有效利用了网格结点资源,并降低了药物分子的对接时间;最后的实例测试表明了药物分子对接与网格技术相结合的合理性及有效性．     

深度挖掘Mac享受体验之旅

很多人使用Mac实际上是在使用Mac的硬件,甚至是在使用Mac的外表,或者说在使用Apple那个Logo,外表很容易看见,内在却需要发现。这正是一本深度挖掘Mac内在的书。     

极低密度脂蛋白受体在缺血缺氧引起的心肌损伤中的作用研究

缺血性心肌损伤的分子病理机制一直备受国际关注。该文应用 C57BL/6 品系的野生型(WT) 小鼠、极低密度脂蛋白(Very Low Density Lipoprotein，VLDL)受体基因敲除(VLDLR-KO)小鼠、心脏特异性转基因(VLDLR-TG)小鼠，通过在体及离体实验研究 VLDL 受体对小鼠缺血性心肌损伤的影 响，构建生物分子网络研究 VLDL 受体发挥生物学功能的关键分子及其关键信号通路。通过生物网络的功能模块计算，发现了 VLDL 受体→MAPKs、AKT、NF-κB 信号通路→心肌损伤病理表型的因果关联性，阐明了 VLDL 受体影响缺血性心肌损伤的分子机制。     

一种基于受体编辑的实值阴性选择算法

受生物免疫受体编辑理论的启发,提出了一种基于受体编辑的实值阴性选择算法RERNS(Receptor Editinginspired Real Negative Selection Algorithm).对于匹配自体的检测器,该算法采用定向受体编辑使之获得新生,而这些新生的检测器分布在自体与非自体的边界区域,从而增加了检测器的多样性,并改善了算法对边界区域的覆盖情况;对于不匹配自体的检测器,该算法采用识别相同最近自体的定向受体编辑,使检测器在包含原检测范围的情况下扩大了对非自体空间的覆盖.理论分析和实验验证表明,与实值阴性选择算法中具有代表性的RNS算法和V-detector算法相比,RERNS算法生成的未成熟检测器更少,且检测性能更好.     

受体与离子通道生物传感器评述

受体与离子通道是存在于细胞膜的天然生物传感单元.在对受体与离子通道生物传感器研究所具有的优势,以及开发该类传感器所面临的具体困难详细论述的基础上,重点对本领域最新研究的纳米孔支撑的双层类脂膜体系、受体与离子通道耦联的电活性细胞受体,以及基于细胞传感器的受体与离子通道研究等新型生物医学传感技术手段与方法进行了系统介绍.对受体与离子通道生物传感器的应用前景进行了展望.     

机器学习预测化合物的雌雄激素受体活性

预测一种化合物的雌雄激素受体的活性，对于避免暴露于环境中类似雌雄激素的化学物质是非常重要的。采用包括支持向量机、随机森林等多种机器学习方法，利用Binding Database数据库建立了预测活性的定量结构-活性关系（quantitative structure-activity relationship,QSAR）模型，并对模型进行验证与评估。评估结果发现，随机森林结合扩展连通性分子指纹对数据集预测准确率为0.83，其受试者工作特征曲线（receiver operating characteristic curve, ROC）得到的数据集曲线下面积（area under curve, AUC）为0.892，表明该模型具有广泛且良好的预测能力。该研究建立的活性预测模型可用于化合物的活性预测，为内分泌化合物的活性评估和风险管理提供参考。     

网格计算技术在药物分子对接中的应用

药物分子筛选所涉及的搜索空间非常巨大,需要耗费大量的时间,并且对计算环境也有较高的要求。将网格技术应用于药物分子筛选中,能有效解决上述问题。通过引入网格结点计算性能评价参数,使性能较好的结点承担计算量较大的任务。按照结点间传输环境的不同进行区域划分,从而减少了由于传输环境变化而造成的筛选服务质量的波动;最后的实例测试表明了药物分子筛选服务与网格技术相结合的合理性及有效性。     

氟离子荧光化学传感器的研究进展

近年来氟离子荧光化学传感器的研究受到了极大的关注。许许多多具有简便易用、反应迅速、准确灵敏等特性的氟离子荧光传感器出现在生物医用、纳米材料科学和环境科学等领域。该文主要回顾了从2009年到2011年国内外设计合成出来的重要氟离子荧光化学传感器分子并按照受体分子和氟离子的作用类型来分类进行了评述,同时展望了氟离子传感器的未来发展趋势。     

基于序列的G蛋白偶联受体-药物相互作用预测研究

准确预测G蛋白质偶联受体(GPCR)是否与药物(Drug)相互作用是新药开发的关键步骤之一。从时间和费用方面来说,通过生物实验的方法来确定GPCR-Drug是否相互作用的代价是昂贵的。因此,直接从蛋白质序列出发预测GPCR-Drug的相互作用具有重要的意义。提出了一种基于序列的GPCR-Drug相互作用预测方法:从蛋白质序列抽取进化信息特征;对药物抽取指纹特征;基于上述两种特征,使用基于证据理论的K近邻算法进行分类预测。在标准数据集上的实验结果表明了所述方法的有效性。     

基于突触离子通道动力学神经元网络的高效并行仿真算法

在计算神经科学领域,大规模神经元网络的并行仿真对探索和揭示生物大脑中信息传递机制有着重要作用。为加速大规模神经元网络仿真,提出一种模块独立性强、耦合度低的基于突触递质-受体离子通道动力学的神经元网络的并行算法。通过分析化学突触信息传递机理及递质分子、受体离子通道动力学特征,提出了递质-受体计算分离的思想,增强了突触前神经元引起的递质分子浓度计算与突触后绑定状态的受体浓度计算之间的独立性,降低突触电流计算中突触前神经元状态和突触后神经元状态之间的耦合度。基于上述思想,设计并实现了一种生物神经网络并行算法。仿真结果表明了该算法的高效性。     

16α取代雌二醇衍生物的三维定量构效关系和分子对接研究

采用比较分子力场方法(CoMFA)及分子对接方法对一系列雌二醇衍生物的3D-QSAR及其与受体作用方式进行研究,建立了3D-QSAR的CoMFA模型,获得了化合物的相对亲合力RBA(Relative Binding Affinity)与静电场及立体场分布之间的关系;CoMFA模型的统计学参数为:q2=0.667,r2=0.939,sD=0.280,F=49.033,立体场与静电场的贡献分别为56.8%和41.6%.相对亲合力小的化合物一般带有较大的取代基,其对接能量得分较低;相对亲合力大的化合物一般带有较小的取代基,其对接能量得分较高.化合物的对接能量得分和相对亲合力之间有良好的线性关系,其线性相关系数R为0.890.活性口袋周围的环境也与3D-QSAR的立体场分布相匹配.对接结果还显示这类化合物和雌激素的结合主要是通过氢键作用来实现,即3-OH与R394上的氨基以及17-OH与受体残基H524咪唑环上的氮形成的氢键.     

内皮素-1 在均匀流中构象改变的分子动力学模拟

内皮素ET-1(Endothelin-1)与其受体ETA(Endothelin-A)和ETB(Endothelin-B)的相互作用控制血管紧张度,维持血压,与心血管疾病关系密切。ET-1与血管内皮的ETB结合介导血管舒张,而与血管平滑肌的ETA和ETB结合则引起血管收缩。ET-1只有在存在正常血流的体内实验才表现出明显的舒张活性,且其结构具有柔性,故推测血流的剪切应力可能控制了它的构象,进而调控它与ETB的结合。文章利用流动分子动力学计算机模拟方法,研究了均匀流中质心受约束的内皮素ET-1的构象。实验结果观察到该分子的羧基端往氨基端靠近,整个分子变得紧凑。这个发现对研究ET-1与ETB的相互作用和设计基于ET-1的心血管药物将会有一定的指导意义。     

nAch受体在嗅觉编码中作用的仿真研究

蝗虫触角叶的电生理实验表明气味刺激期间,其兴奋性细胞(PNs)反应与嗅物质的性质有关,PNs的放电活动所呈现不同的时空编码模式来识别不同的气味.以H-H方程为基础,结合了最新离子通道的研究成果,建立了蝗虫触角叶仿真模型.并在此基础上,通过改变烟碱乙酰胆碱能的(nAch,兴奋性神经递质)突触电流的仿真参数,研究兴奋性联接对嗅觉时空编码的影响.根据MATLAB仿真结果分析表明:阻断nAch能的突触联接会影响PNs的响应模式,具体表现在与局部场电压(LFP)保持同步的PNs的个数将会下降.     

金华猪促黑激素皮质素受体4基因多态性分析

应用PCR—RFLP方法对金华猪Ⅰ系(154头)、金华猪Ⅱ系(41头)和金华猪Ⅲ系(53头)的MC4R基因的1269∽1494bp区段进行扩增，并用TaqⅠ酶进行酶切，比较了MC4R酶切后基因型频率分布情况。结果表明，AA基因型频率在金华猪上较高达到0．9194，在Ⅱ系中最高达到0．9512，Ⅲ系次之达到0．9434，Ⅰ系最低达到0．9026，而金华猪的AB基因型和BB基因型频率都较低分别为0．0565和0．0242。