应用核磁共振波谱技术研究蛋白质相互作用

从结构生物学角度研究蛋白质与蛋白质相互作用十分重要. 核磁共振波谱技术是目前结构生物学的主要研究方法之一, 该方法具有其他技术所不可替代的重要作用. 核磁共振波谱技术可以在接近生理条件下研究蛋白质相互作用, 特别适合研究瞬时存在的动态复合物. 该技术是少数几种能够提供无结构或有部分结构的蛋白质以及蛋白质折叠过程等多方面信息的方法. 核磁共振波谱技术还可以在多种时间尺度下提供蛋白质的动力学信息. 本文以中国科学技术大学生物核磁共振波谱实验室的研究实例对上述观点进行阐述.     

6-氯嘌呤与人血清白蛋白的相互作用及分析应用

在模拟生理条件下,运用荧光光谱和分子对接方法研究了核苷衍生物6-氯嘌呤(6-CP)与人血清白蛋白(HSA)的相互作用.结果表明,6-CP对HSA内源荧光的猝灭类型为形成复合物的静态猝灭,通过热力学参数确定6-CP与HSA之间存在氢键和范德华力,分子对接结果也证明了氢键和疏水作用力的存在.三维荧光光谱研究了6-CP对HSA构象的影响,并以华法令和布洛芬为分子探针进行竞争实验.在此基础上,以6-CP为分子探针,运用固定波长同步荧光光谱法测定了生物样品中的蛋白质含量.在最佳实验条件下,对11份空白溶液进行平行测定,检测限达到0.511 mg/L,相对标准偏差为0.324%.运用此方法对血清、唾液进行了加标回收实验.     

一种基于配体-受体相互作用的活性构象搜寻方法

配体-受体生物大分子相互作用的理论计算研究在生命科学的许多领域中发挥着重要的作用,特别是在设计一个新的药物时,要在合成和药理测试前对其活性进行预测,配体-受体相互作用的理论研究尤为重要.从能量的角度来看,如要寻找到配体-受体结合时     

FMRP与TDG蛋白的相互作用

脆性Ｘ智力低下蛋白ＦＭＲＰ表达的缺乏可以导致最常见的遗传性智力低下疾病—脆性Ｘ综合征。用酵母双杂交体系筛选与ＦＭＲＰ相互作用的蛋白质,以期通过相互作用的蛋白质研究与ＦＭＲＰ相关的生化途径。从小鼠胚胎ｃＤＮＡ文库中得到一个与ＦＭＲＰ特异相互作用蛋白的ｃＤＮＡ（Ｇｅｎｂａｎｋ号ａｆ１０２８５７）。该ｃＤＮＡ编码的蛋白与人的Ｇ／Ｔ错配ＤＮＡ胸腺嘧啶糖苷酶（ｈＴＤＧ）高度同源通过多种ＦＭＲＰ造反剪接异构体     

负激活脑区相互作用的任务相关性

负激活是脑功能成像中非常普遍的现象, 由于其生理机制未知, 直到近来才成为系统研究的焦点. 目前对负激活的研究主要着重于确定脑血流出现减低的区域, 对于执行认知任务过程中, 这些脑区之间相互作用及协同工作的模式的研究相对较少. 本研究采用基于内部条件的脑区间协方差分析方法(within-condition inter-regional covariance analysis, WICA)分析了符号方向判别和数字大小比较两个不同认知任务的负激活情况. 结果表明, 虽然两个不同任务情况下出现负激活的脑区都集中在后扣带回、楔前叶、角回及额叶区域, 但各负激活脑区间的相互作用及活动规律却存在着差异, 初步推测可能与外在任务的不同或者与认知负荷或注意资源需求不同有关, 精确界定是哪种原因所致还需要进一步的深入研究.     

铁(Ⅱ)与4-(2-噻唑偶氮)-间苯二酚反应平衡的研究

4-(2-唑噻偶氮)-间苯二酚(TAR)是一种用途广泛的显色剂,它能与几十种金属离子形成有色络合物,它们最大吸收波长大多在500—550nm,摩尔消光系数为(2—6)×10~4。Fe(Ⅱ)与TAR络合物的最大吸收约为730nm,试剂的最大吸收小于550nm,因此用TAR光度法测定Fe(Ⅱ),对照性好,干扰小。但由于Fe(Ⅱ)的不稳定性,至今,它与TAR反应的平衡机理尚未进行过认真的研究。     

光谱法研究聚酰胺-胺型树枝状高分子与DNA的相互作用

应用溴化乙锭(EB)为探针, 通过紫外-可见吸收光谱、荧光光谱, 并结合红外显微镜技术以及圆二色谱等方法研究了以乙二胺为核的聚酰胺-胺型(PAMAM)树枝状高分子与鱼精DNA的相互作用. 结果表明, PAMAM树枝状高分子能够与鱼精DNA形成结构稳定的复合物, 而且这种复合物的形成能够诱导DNA二级结构发生变化, 从而降低EB与DNA的结合程度. 由Scatchard模型研究G5 PAMAM树枝状高分子与鱼精DNA的相互作用, 我们得到二者的结合常数为2.53 ´ 10⁴ mol/L^-1.     

NH_3HF中NH_3与HF静电相互作用的累进势诱导原子多极矩方法的研究

静电相互作用是分子间相互作用的基本组成部分,尤其对于氢键和电子转移复合物的形成以及生物大分子和药物分子的性质起着相当重要的作用。在计算静电能的各种方法中,势诱导电荷方法(简称PDAC)被认为是较为成功的一种,正受到日益广泛的重视.     

平面型1-氯蒽醌二聚体中分子间弱相互作用的理论研究

运用密度泛函B3LYP方法,在6-311G(d,p)基组水平上对平面型1-氯蒽醌二聚体进行构型优化,得到了6种稳定构型.在MP2/6-311+G(d,p)水平上计算了这6种构型分子的能量,并进行了基组重叠误差(BSSE)校正.通过分子静电势讨论了该类分子间弱相互作用的本质,用"分子中原子(AIM)"理论对分子间化学键的性质进行了电子密度拓扑分析.结果表明:二聚1-氯蒽醌的平行构型比T型构型稳定,1-氯蒽醌二聚体中分子间的相互作用都是具有静电性质的弱相互作用,电子受体的静电势变化总值可作为分子间化学键强弱的指标.     

4-戊氧基肉桂酸在HOPG表面的自组装及光诱导结构转变的STM研究

利用扫描隧道显微镜(STM) 研究了4-戊氧基肉桂酸(AOCA)分子在高定向裂解石墨(HOPG)表面的光诱导结构转变. 光反应前, 4-戊氧基肉桂酸(AOCA)分子间在氢键作用下, 在石墨表面形成稳定的有序自组装单分子层. 光反应后变为无序的结构, 这是由于二聚后的分子立体性较强, 原来形成的二维有序结构被破坏. STM揭示了自组装层变化的分子结构细节.     

一种改进的地震灾害倒塌房屋遥感信息自动识别方法

地震灾害倒塌房屋的识别是地震灾害损失评价的重要环节, 也是判断地震强度的指标之一. 5.12汶川大地震发生后, 中欧地震灾害评估项目组使用自动识别技术处理0.5 m分辨率的ADS40航空遥感数据, 需要克服航空遥感数据中未倒塌混凝土桥梁、滑坡体滚石与倒塌房屋反射光谱的相似性. 经过多次实验改进后的技术, 一次性识别的倒塌房屋面积覆盖率优于95%. 介绍了这次实验过程和结果, 实验表明, 该方法也可以用于其他灾害造成的倒塌房屋的自动识别.     

一次平流层-对流层交换过程中臭氧通量的估算

利用2001年春季TRACE实验在东亚地区8个地点进行臭氧探测得到的臭氧廓线, 在物质通量计算的基础上, 提出了一种基于实测臭氧探空廓线的穿过对流层顶的臭氧通量的计算方法. 运用这种方法, 计算了2001年3月底发生在东亚地区的一次平流-对流层交换过程导致的穿过对流层顶的臭氧通量. 计算结果表明, 在我们研究的个例中, 穿过对流层顶的臭氧通量比全球和半球平均大1个量级左右. 与传统的采用对流层顶臭氧近似浓度来计算臭氧通量的方法相比, 用实测臭氧探空廓线计算得到的通量稍高, 但是量级相同.     

对强源近周暗弱天体成象的一种方法

为了解决对明亮天体近周的暗弱目标进行光学成象的困难,提出并实验了一种方法。有别于传统星晚仪或新出现的抗晕ＣＣＤ技术,在使暗弱目标获得中够的露光量后仍能不失真地保存明亮对象的图象信息。描述了原理与计算机仿真结果,实验装置结构及在文望远镜上进行天文实验观测的实验效果。     

新手性3-氯-2(5H)-呋喃酮的合成及其不对称反应的研究

研究了新的手性合成子 ,5 (l 孟氧基 ) 3 氯 2 ( 5H) 呋喃酮 ( 5a)的合成方法及其不对称合成反应 .5a制备方法简便 ,它作为稳定的Michael受体 ,可与氧的亲核试剂发生串联的双Michael加成 /分子内亲核取代反应 ,通过此反应 ,一举生成了 4个新的手性中心 ,得到了一般方法难以合成的含有多个手性中心的螺 环丙烷类化合物 8.详细报道了 5a和 8的合成以及它们的IR ,UV ,1HNMR ,13 CNMR ,MS ,元素分析等结构分析数据 .经X 四圆衍射确定了手性的螺 [1 氯代 4 (l 孟氧基 ) 5 氧代 6 羰基双环 [3.1 .0 ]己烷 2 ,3′ ( 4′ l 孟氧基 5′ l 孟氧基丁内酯 ) ]( 8)的立体化学结构 .此不对称反应可以为某些新的光学活性螺 环丙烷类化合物提供重要的合成策略 .     

玻璃掺杂固溶半导体(Zn_xCd_(1-x)S)纳米微晶的溶胶-凝胶制备及光学性质研究

玻璃掺杂半导体量子点材料表现出明显的量子限域作用和三阶非线性光学效应,它在制造全光学集成元件的应用前景越来越受到人们的重视。在这类材料的研究中一个很重要的问题就是:材料在具有大的非线性效应的同时还应具有合适的线性和非线性吸收。因为材料的非线性优值不但与非线性系数(χ~(3)或n_2)成正比,而且与吸收系数成反比。但目前非线性系数比较大的一类直接能隙半导体具有确定的吸收边,例如CdS和ZnS的吸收边分别为2.42和3.8 eV,这就决定了它们的吸收特性的可调性很小。尽管可以通过量子尺寸效应改变其吸收边,但这种改变也是很有限的。从应用的角度来看,希望材料的吸收边能够根据需要而调整。     

Gly~(B30)-人胰岛素——一种低抗原性胰岛素的初步晶体学研究

目前,免疫反应仍然是各种胰岛素制剂在临床应用中有待解决的问题,即使应用高纯度胰岛素来治疗糖尿病,也有约7096的患者在使用一段时间后会产生抗胰岛素抗体。因此,了解胰岛素免疫反应的分子基础,寻求既有低抗原性又保有充分生物活力的胰岛素制剂,在理论和实际上都有重要意义。同时,任何修饰胰岛素在用于实际临床时,也都会遇到免疫问题,因而在通过蛋白质工程途径寻求长效、高效等改性胰岛素的同时,必须了解其免疫特性,在这些     

以β-环糊精包结的亚硝基叔丁烷为捕获剂对辅酶B_(12)及其类似物光解的ESR研究

以亚硝基叔丁烷为捕获剂 ,加入环糊精后用ESR方法研究了辅酶B12 (Adocbl)及 5种类似物 :(1)甲基钴胺素 (Mecbl) ;(2 )新戊基钴胺素 (Neocbl) ;(3) 2′脱氧腺苷钴胺素 (2′dAdocbl) ;(4 ) 1 甲基 5 脱氧 β D(- )呋喃核糖钴胺素 (Ribcbl) ;(5) 1 甲基 2 ,3 O 异亚丙基 5 脱氧 β D(- )呋喃核糖钴胺素 (Rib cbl)的光解反应 ,检测了形成的自由基氮氧加合物 ,求得了各加合物的超精细分裂常数 ,与不加环糊精相比发现N的超精细分裂减小 ,β H超精细分裂也有不同程度的改变 ,说明光解形成的自由基加合物部分包结在环糊精腔中 ,导致 β H的空间取向不同 .在此基础上分析了加合物与环糊精的包结方式 ,讨论了氢键对于加合物形成的影响 ,并以环糊精为酶模型探讨了辅酶B12 有关的反应机理和辅因子结构对酶活性的影响 .     

镧La3+与1,10-二氮杂菲配位化合物的三阶非线性光学效应研究

运用Z Scan技术首次测量并研究了 1,10 二氮杂菲、硝酸 [二 (1,10 -二氮杂菲 )合镧 (III) ]、硝酸 [一 硝酸 一 氟脲嘧啶 二 (1,10 二氮杂菲 )合镧 (III) ]乙醇溶液的非线性折射率n₂ ,计算了三阶非线性光学极化率 χ⁽³⁾ 和〈γ〉 ,并对稀土金属离子镧La³⁺ 引起 1,10 二氮杂菲三阶非线性光学效应的增强机制做了初步的探讨 ,为合成具有强三阶非线性光学效应的稀土金属有机配位化合物提供信息 .     

一种银(Ⅰ)配合物反铁磁性耦合机理的分子轨道研究

采用密度泛函理论结合对称性破损方法, 研究了一种氮氧自由基Ag(Ⅰ)配合物的反铁磁性耦合机理. 通过磁性-结构相关性研究和单占据分子轨道分析表明, 氮氧自由基间存在通过Ag(Ⅰ)离子的反铁磁性超交换耦合, Ag(Ⅰ)离子在其中起到了重要的桥梁作用. 自旋集居数显示, 沿ONCNO-Ag- ONCNO链有弱的自旋离域, 同时也表明了其反铁磁性超交换耦合路径的存在. 研究还发现, Ag(Ⅰ)与氮氧自由基中氧原子的Ag—O键的确为具有明显离子特性的非典型共价键, 正是通过此键引发了氮氧自由基间的反铁磁性耦合.     

大脑网络的探索进程（一）——研究特点、方法与三大类型*

脑网络是复杂的生命系统中一个最典型的复杂网络,是一类“网络的网络”。目前可从三个层次对大脑网络进行建模探索,即微观尺度(神经元)、中尺度(神经集群)、大尺度(脑区域),各层次之间相互影响、错综复杂,研究难度很大。笔者从网络科学观来评述大脑网络的探索进程、研究方法和主要类型。