高效液相分子排阻色谱法分析重组人复合α干扰素稳定性

采用高效液相分子排阻色谱法(HPLC-SEC)分析不同温度、振荡时间和pH条件下缓冲液中重组人复合α干扰素(cIFN)单体降解和聚合程度,以研究cIFN的体外稳定性。分析表明,振荡会引起cIFN同时发生严重的降解和聚合,在振荡15 min后,聚合体质量分数23.8%,降解产物质量分数29.6%。温度和pH会引发严重降解和部分聚合,40°C下放置66 h会产生质量分数16.3%的聚合体和质量分数49.3%的降解产物;在pH 9放置66 h后会产生质量分数11.5%聚合体和质量分数37.7%的降解产物。研究显示HPLC-SEC方法能对不同环境条件下cIFN单体所发生的聚合和降解变化进行精确定量分析。不同环境下cIFN单体容易产生聚合体和降解产物表明:cIFN稳定性较差,蛋白质单体之间作用形式容易受到环境因素影响而发生改变。     

鸡溶菌酶和重组大肠杆菌融合蛋白(NADP-GDH)体外分子交联的初步研究

用PCR方法克隆的大肠杆菌NADP特异性谷氨酸脱氢酶 (NADP specificglutamatedehydrogenase ,NADP GDH)基因和其突变基因 ,插入表达载体pTrcHisC构建重组蛋白质表达体系 .经过IPTG诱导表达 ,用Talon固定化金属亲和层析树脂纯化出重组的天然和突变NADP GDH ,将它们和溶菌酶 (Lysozyme)通过热诱导去折叠方法进行体外蛋白质分子交联实验 ,在去折叠反应液中加入还原剂二硫苏糖醇 (DTT)后 ,不但没有分子间二硫键交联形成 ,同时也没有其他分子间共价键 (异肽键 )交联的形成 .另外 ,半胱氨酸残基定点突变后的NADP GDH重组蛋白质 ,无法参与形成分子间二硫键 ,实验证实经过热诱导去折叠后也没有分子间共价键 (异肽键 )交联 .这些结果进一步证明蛋白质分子间二硫键的形成能够促进蛋白质其他分子间共价键 (异肽键 )的形成 .     

XeCl准分子激光辐照能量变化对溶菌酶结构与活力的影响

采用XeCl准分子激光器,以不同能量密度激光(0.1 mJ/mm2,0.3 mJ/mm2,0.5 mJ/mm2)辐照溶菌酶,研究辐照后酶活力和蛋白质结构变化。以SDS-PAGE方法检测酶分子间聚合情况,并结合荧光光谱、圆二色光谱变化,探讨不同能量密度激光辐照对溶菌酶活力和分子结构变化规律。结果表明,较低能量密度(0.1 mJ/mm2,0.3 mJ/mm2)辐照,溶菌酶的荧光光强和酶活力随着辐照剂量(脉冲数)的增加出现先上升后下降的规律变化,而较高能量激光辐照(0.5 mJ/mm2)导致溶菌酶活力和荧光光强均呈下降趋势,这说明激光辐照导致的溶菌酶活力和分子结构变化存在剂量依赖效应。SDS-PAGE显示,随着辐照能量密度和脉冲数的增加,溶菌酶出现了更多的分子间聚合。较低能量密度辐照时,聚合是由分子间二硫键形成的,而较高能量密度诱发的分子聚合是由分子间二硫键及疏水键协同作用形成的。圆二色光谱分析显示,激光辐照使溶菌酶分子内α螺旋和转角的含量均呈现不同程度下降,β-折叠和无序的氨基酸无规则卷曲的比例均有升高,这说明溶菌酶活力的降低及分子聚合是由溶菌酶分子二级结构改变造成的。     

取代肉桂酸异构体的稳定性和二阶非线性光学性质的DFT研究

采用量子化学B3LYP/ 6-31G*方法对6种取代肉桂酸异构体分子的几何构型进行优化,通过计算比较了其稳定性、前线分子轨道和二阶非线性光学(NLO)系数.结果表明:肉桂酸异构体分子Ⅰ-Ⅵ中,-NH2和-NO2与甲氧基处于间位的异构体最稳定;前线分子轨道能级差顺序为ΔEg(Ⅰ) >ΔEg(Ⅱ)>ΔEg(Ⅲ)和ΔEg(Ⅳ)<ΔEg(Ⅴ)<ΔEg(Ⅵ);6个肉桂酸异构体分子的|βμ|值与典型共轭有机分子相似,表现出良好的二阶NLO活性.由于甲氧基与引入基团的给、吸电子性质相互作用,-NH2和甲氧基处于邻位的异构体二阶NLO系数最大,而-NO2和甲氧基处于对位的异构体二阶NLO系数最大.     

S2Cl2异构体最大硬度原理的密度泛函理论研究

在LDA／NL水平研究了最大硬度原理(MHP)在S2C12分子旋转异构化过程中的真实性。报告了S2C12分子在键的旋转异构化过程形成的各种异构体分子的硬度、化学势和总能量的计算值，并由此得出重要结论：①在分子旋转异构化过程中，硬度最大的分子能量最小，而硬度最小的分子能量最大，用计算的硬度表征S2Cl2异构体的稳定性与计算的总能量表征S2C12异构体的稳定性相当吻合，从而使最大硬度原理被进一步证实。②虽然化学势不宜表征异构体的稳定性，但是恒定的化学势是最大硬度原理成立的重要条件。     

尼克酰胺核苷构象稳定性的理论研究

采用从头算(HF与MP2)和密度泛函理论(DFT)方法,在3-21G 和6-31+G?水平上研究了尼克酰胺核苷(NR)的构象.分别探讨了在气相及液相(水和氯仿)中 NR 分子和一水合物异构体的相对稳定性,分析了溶剂分子的参与对NR异构体的相对稳定性和几何结构参数的影响.结果表明：孤立的NR分子在气相中存在36种稳定构象,其中最稳定的为南式构象NR-S,而最稳定的北式构象为NR-K’,能量比前者高出10.6 kJ/mol (ΔG298K).NR 分子中酰胺基团优势构象为反式,ω,P 或γ参数的改变可以为 NR 分子提供大约8.4~23.7 kJ/mol(ΔG298K )稳定化能.不管是南式还是北式褶皱,最稳定 NR 分子构象中都存在多根分子内氢键,且5’-OH 基团都为顺式构象(γ≈-63°).溶剂效应使一部分NR分子构象相对稳定性降低,而一部分则升高,改变了NR分子各构象的相对稳定性顺序.水分子的加入与酰胺基团结合形成氢键,对NR分子的构型影响较大,而与糖环上羟基结合形成氢键,则影响较小.     

磷杂硅杂丙二烯及其相关分子稳定性的理论研究

简要综述了重主族多重键,尤其是重主族累积多烯化合物的合成及结构表征和理论研究方面的最新进展.使用Gaussian98量子化学计算程序包中的abinitio计算法(HF)、密度泛函数(B3LYP)和MP2法,在6 311G(d,p)和6 311+G(d,p)基组水平下,对磷杂硅杂丙二烯及其相关异构体进行了全优化几何构型的量子化学计算.计算结果表明:丙二烯型分子具有弯曲几何构型,在炔烃异构体中,含SiP和CC三键的异构体近乎为直线分子.含CSi三键的异构体是最不稳定的分子,且在硅原子上有强的棱锥化效应和明显的孤对电子特征.利用计算的分子总能量,原子净电荷分布和分子偶极矩对各标题的分子几何构型、物理和化学性质进行了分析和讨论,并由计算的相对稳定化能比较和确定了磷杂硅杂丙二烯及其相关异构体的相对稳定性,得到了含CP和SiP三键的异构体比相应的累积二烯异构体稳定的结论.     

液质联用研究人重组干细胞因子一级结构

通过高效液相色谱(HPLC)和质谱技术,对人重组干细胞因子(rhSCF)分子进行分析,以确证其一级结构.将rh-SCF样品胰酶酶切,HPLC-RPC分离,基质辅助激光解吸附电离-飞行时间串联质谱仪(MALDI-TOF-MS)对rhSCF的酶切肽段进行解析,并对rhSCF的O-糖基化和N-糖基化位点进行了分析.结果:(1)rhSCF分子质量得到测定;(2)rhSCF的一级结构得到确认,测定的肽质量谱的覆盖率达到94%,分子中有两对二硫键;(3)鉴定了样品中的N-糖基化位点,并对rhSCF产品的O-及N-连接糖型上的糖结构进行初步探讨.结果显示:rhSCF一级氨基酸序列和二硫键形成位置与理论上一致,糖基化特性符合毕赤酵母表达蛋白的糖基化特点.     

[CH3ONO2]H+正离子与R-OH型分子相互作用的DFT研究

用密度泛函(DFT)(B_³LYP) 方法,在6-31G(d,p)基组水平上优化了两种质子化的硝酸甲酯异构体几何构型和能量,研究了异构体与H₂O、CH₃OH等分子之间的氢键的相互作用,提出了氢键超分子复合物的两种平面结构。研究发现在酯位质子化异构体的相对稳定性高于在硝氧位质子化的异构体。但当异构体在液相中与ROH类分子发生分子间相互作用后这一顺序发生了反转,说明了该体系中的分子间相互作用对异构体较强的影响。     

N5H5的结构性能的量子化学研究

采用了密度泛函B3LYP方法在6-311++G**基组上对N5H5异构体进行了理论计算,得到7种稳定构型,应用自然键轨道理论(NBO)和分子中的原子理论(AIM)分析了这些异构体的成键特征、相对稳定性. N-N键的键长与键临界点的电荷密度存在线性关系,键临界点的电荷密度ρ越大,N-N键的键长就越短. N原子孤对电子与相邻的氮氮键之间的相互作用是影响氮氮键长变化的主要因素. 立体交换排斥能和离域化能是影响异构体相对稳定性的重要因素. G3MP2计算结果表明所有异构体的生成热均为正,环状异构体的能量和生成热高     

C20分子异构体稳定性的HMO法推断

环型、碟型和笼型结构是迄今发现能量最低并且可以稳定存在的C20分子的三个异构体,通过HMO法的计算,对三者的稳定性从理论上进行了研究.计算结果表明,C20分子三个异构体的稳定性依次为:笼型结构;链型结构;碗型结构.     

对氯苯酚分子印迹复合膜的制备及其表征

分子印迹聚合物(MIP)制备的目标是获得在空间和结合位点上与某一分子(模板分子或印迹分子)完全匹配的聚合物.因其具有构效预定性、特异识别性和广泛实用性三大特点而发展迅速.分子印迹复合膜是在现有膜的基础上,在其表面或膜孔中制备一层分子印迹聚合物,使其既有MIP的特点,又有膜的稳定性.以对氯苯酚为模板分子,偏氟膜为支撑膜,丙烯酰胺或甲基丙烯酸为功能单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯(EDMA)为交联剂,采用热引发原位聚合方法制备了对氯苯酚分子印迹聚合物膜.通过FTIR与扫描电子显微镜对膜进行进行了表征,研究了分子印迹膜对对氯苯酚及其结构类似物(2-氯苯酚、苯酚)的静态吸附量.结果表明:印迹复合膜对模板分子对氯苯酚的吸附量约为非印迹膜的3倍;且对模板分子对氯苯酚及异构体2-氯苯酚的吸附量远远大于苯酚,可能是复合膜上印迹聚合物的孔穴要比苯酚尺寸大的原因.     

磷杂硅杂丙二烯及其相关分子稳定性的理论研究

简要综述了重主族多重键。尤其是重主族累积多烯化合物的合成及结构表征和理论研究方面的最新进展．使用Gaussian98量子化学计算程序包中的ab initio计算法(HF)、密度泛函数(B3LYP)和MP2法，在6-311G(d,p)和6-311 G(d，p)基组水平下，对磷杂硅杂丙二烯及其相关异构体进行了全优化几何构型的量子化学计算．计算结果表明：丙二烯型分子具有弯曲几何构型，在炔烃异构体中。含Si≡P和C≡C三键的异构体近乎为直线分子．含C≡Si三键的异构体是最不稳定的分子，且在硅原子上有强的棱锥化效应和明显的孤对电子特征．利用计算的分子总能量，原子净电荷分布和分子偶极矩对各标题的分子几何构型、物理和化学性质进行了分析和讨论，并由计算的相对稳定化能比较和确定了磷杂硅杂丙二烯及其相关异构体的相对稳定性．得到了含C≡P和Si≡P三键的异构体比相应的累积二烯异构体稳定的结论。     

绿豆胰蛋白酶抑制剂精氨酸活性片段衍生物的克隆表达及生物学活性研究

绿豆胰蛋白酶抑制剂(MBTI)具有赖氨酸和精氨酸两个活性中心.通过化学合成MBTI-Argc编码基因,克隆到原核表达载体pGEX-4T-1并转化到大肠杆菌DH5α.表达的可溶性融合蛋白GST-Argc经GST层析柱纯化后体外测定活性表明,该片段3.3分子对1分子胰蛋白酶活力的抑制率不足5％.DTNB法定量测定二硫键表明,与天然产物相比,Argc的二硫键个数有所减少.GST-Argc对细胞增殖和迁移生物学效应的检测实验发现,GST-Argc能显著促进细胞的增殖和迁移效应.上述结果表明,MBTI-Argc与天然产物相比在结构和功能上都发生了显著变化,表现出类生长因子活性,可能在组织细胞损伤修复及创伤愈合中具有广泛应用前景.     

平面B_nBe_3(n=1~6)团簇的结构和稳定性的理论研究

利用CCSD(T)/6-311+G(d)//B3LYP/6-311+G(d)方法对平面BnBe3(n=1~6)的结构、稳定性及势能面进行了研究.通过计算获得了BnBe3(n=1~6)团簇的最稳定结构.平均原子成键能(BE)、成键能增量(IBE)和能量二次差分(Δ2E)的变化图揭示了B4Be3具有较高的稳定性.结果表明,BnBe3(n=1~6)团簇的稳定性与离域π分子轨道、σ正切分子轨道和σ径向分子轨道的相互作用有关.价轨道、ADNDP、ELF和NICS分析证明了B2Be3的第3个异构体具有σ-和π-双芳香性.     

二硫键影响GH11木聚糖酶稳定性研究进展

低聚木糖具有改善肠道微生态的益生作用,在降血糖、降血压、防止便秘等方面表现出良好的保健效果。近年来,利用生物酶技术制备功能性低聚木糖的相关研究受到广泛关注。糖苷水解酶(glycoside hydrolase, GH)11家族木聚糖酶具有底物特异性强和催化效率高的特点,在低聚木糖生产应用中表现出显著优势；然而,大多数天然GH11木聚糖酶存在稳定性较差的问题,无法满足工业生产中高温、酸、碱等极端条件的要求。利用酶工程技术对天然木聚糖酶进行分子改造,以适应高温、酸、碱等生产条件,使底物特异性强、催化效率高的酶相对稳定地发挥作用,对于制备功能性低聚木糖的工业生产具有重要的实际意义。根据GH11木聚糖酶的分子结构及其特点,通过比较其分子内相互作用力对酶热稳定性的影响,发现二硫键在改善酶的稳定性方面具有十分显著的优势。基于对GH11木聚糖酶结构的分析,总结了引入二硫键的常规策略,比较了酶在不同区域引入不同数量二硫键对GH11木聚糖酶稳定性的改善效果,对引入二硫键后酶稳定性显著变化的几个区域进行定位,并指出多个二硫键对改善酶稳定性的作用方式,希望为提高酶稳定性的酶分子改造研究提供基础数据,为拓宽GH11木聚糖酶工业应用范围提供科学参考。     

[Ru(η5-C9H7){κ3(P,C,C)-PPh2(CH2CHCH2)}(PPh3)][PF6]异构化机制理论研究

采用密度泛函理论(DFT)中的B3LYP方法,在6-31g**基组水平上研究了配合物[Ru(η5-C9H7){κ3(P,C,C)-PPh2(CH2CHCH2)}(PPh3)][PF6]的模型化合物[Ru(η5-C9H7){κ3(P,C,C)-PH2(CH2CHCH2)}(PH3)][PF6]的两个异构体1和2的相互转化机制.计算结果表明,从1到2活化能为11.81kcal/mol,1比2稳定,两者之间的能量差为4.63 kcal/mol.根据分子轨道对称性剖析了它们的相对稳定性.研究表明,异构体1比2稳定是由于1中的碳碳双键和金属之间能形成有效的反馈π键,增强了金属和碳碳双键之间的作用,而2中难以形成有效的反馈π键.     

富勒烯C70笼内掺杂离子对其加成反应立体选择性影响的理论研究

利用半经验 MNDO方法 ,研究了碱金属和卤素离子笼内掺杂对富勒烯 C70 加成物 C70 H2 立体选择性的影响 .研究结果表明 ,Li 的掺杂使 1 ,4 -异构体 C70 H2 ( 2 /1 9)成为 Li @C70 H2 的最稳定异构体 ,而 Na 和 K 的掺杂使 1 ,4 -异构体 C70 H2 ( 6,4 5)成为稳定性排在第二位的异构体 :Br- 的掺杂也使 1 ,4 -异构体的稳定性得以提高 ,而F- 和 Cl- 的掺杂对于 C70 H2 异构体的稳定性顺序几乎没有任何影响     

异质富勒烯C44X6(X=N,B)的密度泛函理论研究

在混合密度泛函B3LYP理论下,用6-31G*基函数对异质富勒烯C44X6(X=N,B)的三种异构体D3(Ⅰ),C3,D3(Ⅱ)进行了几何构型优化.计算了前线轨道能级差、电离势、电子亲和势、绝对电负性、整体硬度和分子静电势.计算结果表明,所研究的C44X6(X=N,B)三种异构体中,具有D3(Ⅰ)对称性的异构体具有最低的能量.与全碳分子C50相比,D3(Ⅰ)异构体具有较小的电离势I、电子亲和势A、绝对电负性χ和球外的静电势,这说明它们更容易被氧化和与亲电试剂反应.     

Pichia pastoris发酵表达重组人复合α干扰素

在Pichia pastoris表达系统中,研究了甘油补料周期、甲醇流加策略和诱导pH对cIFN表达的影响,优化后的发酵条件是:甘油补料周期为4 h,诱导pH为5.0,基于在线甲醇检测维持甲醇浓度不超过5 g/L。培养96 h后,最大细胞干重、cIFN的表达量和生物活性分别达到168 g/L、1.24 g/L和5.4×107U/mL。