翟振 作品数:16 被引量:15 H指数:2 供职机构: 上海理工大学医疗器械与食品学院 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 上海市教育委员会重点学科基金 上海市自然科学基金 更多>> 相关领域: 化学工程 自动化与计算机技术 理学 医药卫生 更多>>
温度变化对钾离子跨膜通道蛋白传输能力的影响 被引量:2 2012年 为了研究温度变化对生物膜跨膜传输能力的影响,本文以钾离子跨膜通道蛋白为研究对象,利用Gromacs分子生物学模拟软件包和Gromos96(53a6)分子力场,通过分子动力模拟技术和伞状采样方法详细研究了300K和275K两个温度条件下钾离子跨膜通道蛋白对单个钾离子的传输机理和Potentials of Means Force自由能在整个传输过程中的变化曲线。分析伞状采样的计算结果表明,温度的下降对钾离子跨膜通道蛋白的传输能力具有较大影响,300K时,钾离子在跨膜通道蛋白中的传输过程是热力学自发过程;然而,当温度下降到275K后,跨膜通道蛋白前沿空腔对钾离子的捕捉能力明显下降,选择性位点的能垒和传输通道的自由能普遍上升,导致跨膜通道蛋白出口的自由能高于其入口的自由能,最终使钾离子跨膜通道蛋白对钾离子传输方向发生逆转。同时该结果还可以对冷害发生的机理和防治给予重要的启示:说明温度下降后,果蔬体内物质传输能力的下降和停滞是造成冷害发生的一个主要原因。 李代禧 刘宝林 乔勇进 张燕 翟振关键词:冷害 分子动力学模拟 依达拉奉-β-环糊精包合物的分子模拟研究 被引量:1 2012年 环糊精主客体包合物在药剂学方面具有众多的应用,药物分子形成环糊精包合物后具有缓释、控释、提高疗效和降低毒副作用等功能。为了消除普通依达拉奉药物的不良反应,本文用分子动力学模拟和量子化学计算2种方法模拟了依达拉奉的β-环糊精包合物的动态稳定性,并分析了该包合物的相对稳定结构。通过对分子模拟结果的分析,揭示了依达拉奉的2种β-环糊精包合物的相对稳定性,得出了依达拉奉的β-环糊精包合物的最稳定结构为:依达拉奉分子的杂环位于β-环糊精的窄口处。根据量子化学计算对单体和包合物的化学热力学分析,进一步得出了包合物的稳定能和优势稳定结构,并对分子动力学模拟的结果进行了验证。 翟振 李代禧 张燕 刘立 余华星关键词:依达拉奉 Β-环糊精 分子模拟 包合物 主客体相互作用 低温干燥过程中LEA-motif对热敏性药物胰岛素的活性保护研究 被引量:1 2014年 用LEA蛋白特征重复片段作为干燥活性保护剂,研究其对热敏性胰岛素的干燥保护效果和作用机理。结果表明,LEA-motif保护的胰岛素的三维活性结构保持良好,并且氨基酸残基振动明显减弱,LEA-motif保护的胰岛素六聚体冻干后的效价稳定,说明LEA蛋白特征重复片段对热敏性蛋白药物有良好的干燥活性保护效果。 张燕 李代禧 郭柏松 翟振 刘立 杨春生 余华星关键词:胰岛素 分子模拟 效价 氨基酸对胰岛素单体活性结构的干燥保护作用研究 2014年 热敏性蛋白药物日益在疾病的预防、诊断和治疗方面表现出重要的作用。然而,热敏药物的不稳定性给它们的推广和应用带来巨大难题。本文拟以氨基酸为干燥活性保护剂研究其对热敏性胰岛蛋白活性结构的保护作用,利用Gromacs软件和Gromos96(53a6)简化分子力场,通过REMD分子模拟方法详细研究了氨基酸对胰岛蛋白药物的干燥活性保护效果。研究结果表明,相对于没有保护的干燥胰岛蛋白样品,氨基酸的保护有效防止了胰岛蛋白在干燥过程中的亲疏水表面翻转。添加氨基酸保护剂后,胰岛蛋白不仅三维整体结构得到了很好的保持,而且二级结构改变也很小。由此可见,氨基酸是一种很好的干燥活性保护剂。 李代禧 翟振 郭柏松 刘宝林 张燕 余华星 刘立 杨春生关键词:氨基酸 人胰岛素 分子模拟 干燥过程中LEA-motif蛋白特征重复片段对POPE膜结构的保护研究 被引量:1 2014年 通过分子动力学模拟的方法,模拟了1-棕榈酰基-2-油酰基磷脂酰乙醇胺(1-Palmitoyl-2-oleoyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine,POPE)生物膜在添加胚胎发育晚期丰富蛋白(Late embryogenesis abundant proteins,LEA蛋白)特征重复片段(LEA-motif)前后两种体系在低温下的干燥过程,对比分析了干燥过程中两种体系在POPE生物膜结构、扩散系数、侧链有序性及分子间氢键数目的变化,从微观角度揭示了POPE生物膜因干燥失水导致的结构变化以及添加LEA-motif之后LEA-motif与POPE生物膜的相互作用.结果表明,LEAmotif在脱水干燥过程中能够有效地稳定膜的结构,从而保护生物材料的生物活性. 翟振 李代禧 张燕 陈正隆 刘宝林 刘立 余华星关键词:分子动力学模拟 血液透析过程中用瓜环去除尿素的可行性研究 2014年 瓜环因其特殊的空腔结构特征,可以包合其它的小分子,在主客体化学以及药物缓释等方面具有潜在的价值。本文旨在探索瓜环这种结构性质应用在血液透析过程中的可行性。首先利用分子力学方法初步判断和筛选出0 K下稳定的尿素-瓜环包合物;然后,进一步用分子动力学模拟研究这些包合物在常温(300 K)下的包合稳定性:最后,对常温下稳定的尿素-瓜环包合物再用Gaussian量子化学计算研究它们在常温下的动态结构稳定性和热力学稳定性。瓜环[5]与尿素分子具有较大的空间位阻,能形成较多的氢键,但是形成的包合物不够稳定;相反,瓜环[6]与尿素分子具有较小的空间位阻,形成的氢键较少,但是能自发形成的较为稳定包合物。可见对于尿毒症患者血液中过量尿素的清除,瓜环[6]可能是最好的吸附剂。可见,用瓜环[5]和瓜环[6]共同作用来清除尿毒症患者血液中过量的尿素是可行的。 郭柏松 李代禧 张燕 翟振 刘宝林 刘立 余华星关键词:瓜环 尿毒症 分子模拟 LEA蛋白特征重复片段对POPE生物膜的干燥保护活性研究 生物材料的长期保存是一个研究热点。人们希望生物材料在经过低温干燥后能够在常温下长期保存。但是对生物材料直接进行简单地低温干燥,会造成生物膜结构的损伤,导致生物活性的降低甚至丧失,那么添加适量且恰当的保护剂就成为提高生物材... 翟振关键词:分子动力学模拟 文献传递 LEA-motif对胰岛素在低温干燥过程中活性保护的研究 2015年 选用LEA蛋白特征重复片段(LEA-motif)作为干燥活性保护剂,以胰岛素为研究对象,研究该天热保护剂对热敏性胰岛素的干燥保护效果和作用机理。模拟采用Gromacs软件及Gromos96(53a6)简化原子力场,并采用REMD广泛采样分子模拟方法。研究结果表明,LEA蛋白特征重复片段对胰岛素的三维活性结构、二级结构都有良好的保护作用。另外,从实验验证结果可知,有LEA-motif保护的胰岛素六聚体活性明显提高。综上可知,LEA蛋白特征重复片段对热敏性蛋白药物有良好的干燥活性保护作用。 张燕 李代禧 郭柏松 翟振 刘立 杨春生 余华星关键词:胰岛素 分子模拟 效价 真空条件下肌酐的葫芦脲包合物的稳定性研究 2012年 葫芦脲因其特殊的结构特征,在主客体化学以及药物缓释等方面都具有潜在的价值。本文利用分子动力学模拟和Gaussian量子化学计算研究了肌酐的葫芦脲[n](n=5,6,7)的包合物在常温下的动态结构稳定性和热力学稳定性。在真空条件下,通过分子动力学模拟包合物在常温时的动态结构和运动轨迹,揭示了包合物的相对稳定性,并根据包合物的氢键及质心运动分析结果可知,肌酐-葫芦脲[7]包合物是稳定包合物。肌酐-葫芦脲[7]经热力学分析的吉布斯自由能变为负值,说明肌酐-葫芦脲[7]包合物的热力学也较稳定,这与分子动力学分析的结果一致。该结果表明,葫芦脲[7]对肌酐具有特异性亲和作用,理论上,可以利用葫芦脲[7]的这种特异性亲和作用清除尿毒症病人血液中过量的肌酐。 张燕 李代禧 翟振 刘宝林 张冬兵 刘立 余华星关键词:葫芦脲 肌酐 稳定性 分子动力学 热力学 胰岛素聚合反应过程的分子模拟研究 被引量:1 2013年 本文运用分子模拟和量子化学计算,研究三种胰岛素聚集体的热稳定性以及锌(II)离子配位作用对于这些聚集体生成反应的热力学影响。分子模拟的研究结果表明,构成球形闭合胰岛素六聚体的三个二聚体之间存在较强的协同稳定性。正是这种协同稳定性提高了胰岛素的结构稳定性,并保护了胰岛素制剂在生产、保存和运输过程中的生物活性,在一定程度上延长了其在人体内的半衰期。尽管根据量子化学计算的结果,锌离子的配位作用能为胰岛素六聚体提供大约73.610kJ/mol的结合能,为胰岛素四聚体提供大约79.907kJ/mol的结合能。然而,锌(II)离子配位反应的热力学计算结果却表明,该配位反应的标准吉布斯自由能是增加的,这将导致胰岛素六聚体生成反应的吉布斯自由能升高。所以,锌离子的配位作用将会影响胰岛素六聚体生成反应的化学平衡,不利于胰岛素的长期稳定性。 李代禧 刘宝林 郭柏松 刘亚茹 翟振 张燕 陈正隆 刘珊林关键词:分子模拟 量子化学计算