羟基磷灰石溶解机理的研究

目的:研究羟基磷灰石(Hap)的溶解机理。方法:采用分子动力学对HAp在水分子层作用下的溶解过程进行计算。对HAp在不同pH值溶液中的表面Zeta电位进行测定,并进行HAp去除Pb2+实验,由此来对计算结果进行讨论和验证。结果:HAp在水溶液的溶解过程中表面羟基发生脱离溶入水中;表面Ca2+由于羟基的脱离,减少了与HAp结构的联系,并由表面溢出至水层中;次表面羟基发生倒转与c轴成一定角度;表面磷酸基团也脱离出来成为磷酸根离子,次表面磷酸基团的磷氧键向下倾斜;溶解作用使得HAp的表面为负电位。结论:所获溶解机理是合理的,羟基在HAp在水溶液中的溶解起着重要的作用。     

异核苷掺入DNA：DNA双链体系的分子动力学模拟研究

目的研究异核苷的掺入对DNA：DNA双链的结构特征以及杂交热稳定性的影响。方法对含有16个碱基序列的DNA：DNA杂交双链d（T）16：d（A）16（DO：D）以及异核苷isoT掺入的两条杂交双链D1：D和D2：D分别以标准A型和B型双螺旋结构为起始摸型，进行了4ns时间内水溶液中的分子动力学摸拟研究，并在此基础上进行结构分析以及结合自由能的计算。结果DO：D、D1：D和D2：D三条杂交双链都发生了A型向B型结构的转化，得到了B型的稳定构象；Watson-Crick氢键结构都保持得很好，并且彼此之间没有大的差别；D1：D和D2：D的骨架结构和螺旋参数值与正常双链相比有一定的差别，特别是在异核苷掺入部位；结合自由能计算结果与实验值相吻合。结论异核苷的掺入使DNA杂交双链的结构变得不规整，碱基堆积作用降低，杂交热稳定性下降，并且异核苷位于中间位置时引起的结构变化大于异核苷位于3′-末端时，三条DNA双链结合自由能的不同主要来自于静电相互作用的不同。     

乙醇/水二元混合物结构性质的分子动力学模拟

目的从分子动力学的角度研究乙醇/水混合物的结构性质,研究二元混合物的局部结构。方法模拟中乙醇分子采用点点刚性模型,水分子采用TIP4P模型,在全浓度范围内计算O-O和O-H径向分布函数。结果从径向分布函数和相关的配位数中,发现混合物中水-水的关联和纯水相比显著加强,而随着水浓度的增加,乙醇-乙醇的氢键结构逐渐被打破。结论乙醇-水的结构随乙醇浓度的增加而加强。     

29nt-RNA适配子与NF-κB P50复合物的分子动力学模拟

目的:研究29nt-RNA适配子与NF-κB P50作用的结构基础,为RNA适配子的结构改造提供理论指导.方法:采用分子动力学、MM-GBSA自由能计算等方法对RNA适配子与NF-κB P50复合物进行动力学模拟以及分解能计算.结果:29nt- RNA适配子的大沟槽为与NF-κB P50结合的关键结构特征.结论:形成更...     

神经退行性疾病治疗中靶蛋白GPR 17与其激动剂和拮抗剂相互作用的分子模拟

目的：寻找高选择性的GPR 17受体的拮抗剂对于神经退行性疾病的治疗具有重要意义。方法本研究经过对GPR 17三维结构的长时程分子动力学模拟后,利用AutoDock软件将GPR 17的激动剂UDP（二磷酸尿苷）,拮抗剂MRS 2179对接进活性口袋中,并分析其结合模式。结果 GPR 17的核苷酸结合口袋相似于其他P 2Y受体,拮抗剂UDP,MRS 2179能特异地与GPR 17结合,形成稳定的复合物构象,其中Arg 255在配体识别过程中起到关键作用。结论本研究为设计新型的GPR 17受体拮抗剂提供了理论指导。     

分子模拟在筛选HLA-A2.1高亲和性MART-1 CTL表位中的应用研究

目的：探讨计算机分子模拟在CTL表位与HLA-A2.1亲和力特异研究中的应用价值。方法：应用Silicon Graphics图像工作站及Insight II软件，分别建立MART-1 6个CTL预测表位与HLA-A2.1结合的三维结构，并进行分子动力学模型，通过对各结合特征性参数的计算，对各表位肽与HLA-A2.1结合稳定性进行了比较。应用Merrifield固相多肽合成技术合成上述小肽，通过HLA-A2.1与各肽亲和力分析试验，证实分子模拟结果的可靠性。结果：通过分子模拟手段计算所得6个表位与HLA-A2.1结合特性结果，基本与通过实验手段所得结果相符。结论：计算机分子模拟在CTL表位与MHC-I类分子的亲和力研究中，具有简单、直观、快速、准确等优点，该方法在筛选MHC-I类分子高亲和性CTL表位的研究中具有诱人的应用前景。     

单链聚乙烯在石墨烯二维表面结晶的分子模拟

目前对于石墨或石墨烯等片层结构对共聚聚乙烯结晶行为的影响研究相对较少,尚未系统揭示其结晶机制。采用分子动力学模拟方法,研究单链聚乙烯在二维石墨烯表面受限状态下的结晶过程。结果发现,与聚乙烯单链结晶不同,聚乙烯沿石墨烯（001）表面发生表面吸附-链折叠-取向有序形成层状晶体,结晶过程由表面吸附和链折叠共同控制,随等温结晶温度变化分为3个区域。另外,支链不利于结晶,但当支链长度大于10时,即开始发生吸附或折叠进入晶区,与主链形成共晶,从而减缓了结晶度随支链长度而下降的趋势,并且支链主要进入石墨层界面附近的晶区。     

基于计算机辅助药物设计方法探究敦煌消痹止痛酊治疗骨关节炎的物质基础

目的 采用皮肤渗透性参数计算、复杂网络分析、分子对接、分子动力学模拟等计算机辅助药物设计结合化学分析、体外生物试验的“干湿”结合策略探究敦煌消痹止痛酊治疗骨关节炎(osteoarthritis,OA)的物质基础。方法 选择被实验证实的中药来源的可透皮化合物,利用Schrödinger软件Qikprop模块进行皮肤渗透性参数计算,建立透皮参数范围标准,并筛选敦煌消痹止痛酊中满足条件的化合物。对敦煌消痹止痛酊进行功效分组,通过靶点反向预测-复杂网络分析-KEGG通路富集分析探讨不同功效组治疗OA的潜在靶点及KEGG通路。采用分子对接的方法对方中符合皮肤渗透性参数范围的成分进行虚拟筛选,挑选化合物进行酶活性测定、ADMET计算、皮肤渗透性测定、细胞试验、外植体试验研究。结果 全方得到潜在透皮成分为69个,复杂网络分析结果显示活血组治疗OA的特有靶点主要为VEGFA、IGF1R及HIF-1α等,主要KEGG通路为Ras、RAP1等。清热组治疗OA的特有靶点主要为TLR9、IL-6及ADAMTS5等,主要KEGG通路涉及TNF、NF-κB等信号通路;分子对接-酶活性-细胞试验结果显示,升麻素、欧前胡素和香草酸对COX-2具有抑制活性,可以抑制软骨细胞PGE2的合成。在软骨外植体模型中,升麻素可以有效缓解软骨损伤;体外透皮试验显示,升麻素12 h内皮肤累积渗透量达到128.1 μg·cm^-2,透皮吸收百分率为28.2%。分子动力学模拟结果显示,升麻素与COX-2的氨基酸残基TYR 355、LEU 384、SER 530形成较为稳定的氢键作用,与PHE 518形成较为稳定的疏水相互作用。结论 本研究采用计算机辅助药物设计联合多种化学生物实验技术的“干湿”结合策略初步阐明了敦煌消痹止痛酊治疗OA的物质基础,为外用中药的研究提供参考。     

杜仲中超氧化物歧化酶1抑制成分的虚拟筛选及分子动力学研究

目的 对杜仲中潜在作用于超氧化物歧化酶1(superoxide dismutase 1, SOD1)靶点的抗肌萎缩性脊髓侧索硬化症(amyotrophic lateral sclerosis disease, ALS)活性物质进行研究,阐明其药效物质基础。方法 收集文献中报道的具有抑制SOD1聚集活性的化合物信息,建立基于SOD1配体的HipHop药效团模型,收集文献中报道的杜仲中的成分并建立化合物库,对杜仲中的成分与药效团进行匹配,随后采用柔性对接手段对匹配到的小分子化合物与SOD1靶点(PDB ID:6A9O)进行对接并评估其相互作用。结果 通过文献检索共得到杜仲中包含的化学成分118种,建立杜仲化合物库。通过测试集验证选出优选药效团02用于对杜仲化合物库的虚拟筛选,匹配后得到6种杜仲中潜在的抗ALS成分。通过分子模拟对接分析了6种化合物与SOD1的相互作用情况,预测所得的杜仲抗ALS成分与已有文献相符。采用分子动力学模拟手段对打分前2位的化合物进行了研究,结果表明,配体-受体复合物的稳定性与分子模拟对接结果基本保持一致。结论 虚拟筛选结果表明基于药效团、分子对接及分子动力学模拟手...     

水分子在尼古丁与α4β2烟碱乙酰胆碱受体结合过程中的作用研究

目的 为了了解水分子在尼古丁与α4β2烟碱乙酰胆碱受体（nAChR）结合过程中的作用机制以及其在构象稳定中的作用,本研究对尼古丁与α4β2 nAChR的结合进行了分子动力学（MD）模拟。方法 对与激动剂尼古丁结合的α4β2 nAChR体系运行500 ns的全原子分子动力学模拟。结果 模型表明,关键的水分子存在于α4(+)β2(-)的结合部位,形成氢键连接尼古丁的吡啶N、β2 L121的骨架NH原子和N109的羧基氧原子。还发现与尼古丁结合的α4β2 nAChR中,C环开放程度在不同亚基之间有明显的差异,结论 桥接水分子通过形成3个氢键连接尼古丁与受体蛋白,在尼古丁与α4β2受体的结合中起重要作用。