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传统和机器学习策略在基于结构虚拟筛选中的应用

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Chinese Journal of Chemical Physics 2024年第2期37卷 177-191,I0101,I0102页

作者：张宏高毅勤昌平实验室北京102200 北京大学化学与分子工程学院北京100871 北京大学生物医学前沿创新中心北京100871

计算机辅助药物发现和人工智能驱动药物设计在制药行业中是减少时间和经济成本的重要策略.其中具有代表性的方法包括虚拟筛选、蛋白质-配体相互作用评估、药物药代动力学性质预测以及药物设计.通常来说,虚拟筛选是药物发现的第一步,其... 详细信息

计算机辅助药物发现和人工智能驱动药物设计在制药行业中是减少时间和经济成本的重要策略.其中具有代表性的方法包括虚拟筛选、蛋白质-配体相互作用评估、药物药代动力学性质预测以及药物设计.通常来说,虚拟筛选是药物发现的第一步,其主要目标是识别和发现潜在的先导化合物的候选物.在过去的几十年里,已经开发了多种传统的和基于机器学习的方法来提高虚拟筛选的准确性和速度.本综述总结了传统和机器学习方法在基于结构的虚拟筛选中的应用,讨赖性较弱,且分布非常冷并在j=1处达到峰值,但(0,1,0)振动态的转论了它们的性能、优势和局限性等方面.

关键词：分子对接机器学习基于结构的虚拟筛选计算机辅助药物发现人工智能驱动药物设计

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纳米载体用于内耳靶向递送的研究进展

临床耳鼻咽喉头颈外科杂志 2024年第4期38卷 348-353页

作者：陈耀恒张宏征南方医科大学珠江医院耳鼻咽喉头颈外科中心、南方医科大学听力研究中心广州510220

感音神经性聋、梅尼埃病等各种内耳疾病给患者带来言语交流障碍、工作效率下降等问题,严重影响患者生活质量。内耳存在特殊的解剖结构及血-迷路屏障,目前常用的给药方式往往无法取得令人满意的疗效。纳米载体是目前纳米科技研究的前沿... 详细信息

感音神经性聋、梅尼埃病等各种内耳疾病给患者带来言语交流障碍、工作效率下降等问题,严重影响患者生活质量。内耳存在特殊的解剖结构及血-迷路屏障,目前常用的给药方式往往无法取得令人满意的疗效。纳米载体是目前纳米科技研究的前沿和热点,近年在内耳靶向递送领域取得了不少研究进展,有望最终应用于临床内耳疾病的治疗。本文着重介绍各种纳米载体在内耳靶向递送方面的优势、主要研究成果和局限性进行综述,希望为相关研究提供新的思路。

关键词：纳米载体感音神经性聋内耳靶向给药基因治疗

广藿香PcGA2ox1基因克隆、VIGS载体构建和表达分析

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山东农业科学 2024年第5期56卷 19-26页

作者：严雅玲曾晴严寒静何梦玲张宏意广东药科大学中药学院广东广州510006

赤霉素2-氧化酶(gibberellin 2-oxidases,GA2ox)是赤霉素(GAs)代谢途径关键酶,调节活性GAs降解,在植物株型调控中发挥重要作用。为探寻GA2ox基因在广藿香中的功能,本研究对广藿香PcGA2ox1基因进行克隆,得到561 bp的CDS序列。生物信息学... 详细信息

赤霉素2-氧化酶(gibberellin 2-oxidases,GA2ox)是赤霉素(GAs)代谢途径关键酶,调节活性GAs降解,在植物株型调控中发挥重要作用。为探寻GA2ox基因在广藿香中的功能,本研究对广藿香PcGA2ox1基因进行克隆,得到561 bp的CDS序列。生物信息学分析结果表明,PcGA2ox1蛋白编码186个氨基酸,为亲水性蛋白,分子量为20.98 kDa,等电点为5.81,不含信号肽,无跨膜结构域,具有GA2ox超基因家族的保守结构域,主要定位在细胞核。系统发育分析结果显示,PcGA2ox1基因与丹参GA2ox7的亲缘关系最为密切。qRT-PCR结果显示,PcGA2ox1基因在广藿香中的表达具有组织特异性,叶中表达量最高,根中表达量最低。用病毒诱导基因沉默(VIGS)技术侵染广藿香的结果显示,侵染两周后,PcGA2ox1基因表达量比阴性对照下降83%,比空白对照下降71%,沉默效果明显。本研究结果可为深入了解PcGA2ox1结构、功能和作用机理奠定基础,并为广藿香优良品种选育提供参考。

关键词：广藿香赤霉素2-氧化酶(GA2ox) 基因克隆病毒诱导基因沉默(VIGS) 表达分析

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广藿香DXS基因克隆及表达分析

山东农业科学 2024年第4期56卷 28-35页

作者：曾晴严雅玲严寒静何梦玲张宏意广东药科大学中药学院广东广州510006

1-脱氧-D-木酮糖-5-磷酸合酶(DXS)是调控萜类合成途径中MEP途径的第一个关键酶,为探究广藿香DXS基因参与其主要萜类成分广藿香醇合成调控的分子机制,本研究依据本课题组前期获得的转录组DXS基因序列,以广藿香cDNA为模板,克隆得到PcDXS基... 详细信息

1-脱氧-D-木酮糖-5-磷酸合酶(DXS)是调控萜类合成途径中MEP途径的第一个关键酶,为探究广藿香DXS基因参与其主要萜类成分广藿香醇合成调控的分子机制,本研究依据本课题组前期获得的转录组DXS基因序列,以广藿香cDNA为模板,克隆得到PcDXS基因,对其进行生物信息学分析,构建pET-28a-PcDXS原核表达载体诱导蛋白表达,并采用荧光实时定量PCR法检测广藿香根、茎、叶、芽中DXS基因表达情况。结果表明,从广藿香叶中克隆到开放阅读框全长为2151 bp和1908 bp的PcDXS1、PcDXS2基因序列,分别编码716、635个氨基酸。预测PcDXS1蛋白分子量78.33 kDa,为稳定非跨膜非分泌蛋白,主要定位于叶绿体;PcDXS2蛋白分子量67.92 kDa,为不稳定非跨膜非分泌蛋白,主要定位于叶绿体。PcDXS1、PcDXS2均含有DXP_synthase_N、Transket_pyr和Transketolase_C结构域模块,属于DXS超家族。PcDXS1、PcDXS2分别与半枝莲、糙苏的DXS基因序列具有较高同源性。使用异丙基-β-D-硫代半乳糖苷(IPTG)诱导的PcDXS1、PcDXS2融合蛋白主要在沉淀中表达。PcDXS1、PcDXS2基因表达量均在根中最低,PcDXS1基因在叶中显著高表达,PcDXS2基因在叶、芽、茎中高表达。本研究结果可为后续深入研究DXS基因在广藿香萜类化合物合成途径中的生物学功能及广藿香萜类代谢途径的基因调控奠定基础。

关键词：广藿香 1-脱氧-D-木酮糖-5-磷酸合酶(DXS) 基因克隆生物信息学分析表达分析

基于转录组测序的广藿香MYC基因家族鉴定与分析

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分子植物育种 2024年

作者：王瑜桑夏快飞张明永黄焕超严寒静张宏意何梦玲中国科学院华南植物园广东省应用植物学重点实验室广东药科大学中药学院广东省南药规范化种植与综合开发工程技术研究中心国家中医药管理局岭南药材生产与开发重点研究室中国科学院华南植物园华南农业植物分子分析与遗传改良重点实验室

MYC家族(myelocytomatosis proteins， MYC)是茉莉酸信号转导通路中的重要转录因子。利用生物信息学方法，本研究在广藿香茉莉酸甲酯处理后的转录组测序数据中共鉴定到21个广藿香MYC转录因子，并对其理化性质、亚细胞定位、保守结构域... 详细信息

MYC家族(myelocytomatosis proteins， MYC)是茉莉酸信号转导通路中的重要转录因子。利用生物信息学方法，本研究在广藿香茉莉酸甲酯处理后的转录组测序数据中共鉴定到21个广藿香MYC转录因子，并对其理化性质、亚细胞定位、保守结构域、系统进化和表达模式等进行分析。这21个MYC基因家族成员分别命名为PatMYC1～PatMYC21，每个PatMYC蛋白均含有bHLH＿MYC＿N结构域和bHLH结构域。PatMYC基因家族成员氨基酸数为420～702 aa，分子量为47 906.95～76 173.09 Da，理论等电点在4.67～8.78之间，预测为不稳定亲水蛋白，以α-螺旋和无规卷曲为主要构件。系统发育树分析表明PatMYC可分为四组。这些PatMYC基因可能参与调控了广藿香茉莉酸信号转导途径。本研究为进一步挖掘广藿香MYC基因家族功能提供了科学依据。

关键词：广藿香 MYC基因家族转录组生物信息学

心宝丸对阳虚血瘀证老年慢性心力衰竭患者的临床疗效

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中成药 2024年第6期46卷 2121-2124页

作者：何军张宏皖南医学院附属宣城医院(宣城市人民医院) 安徽宣城242000 安徽中医药大学第一附属医院安徽合肥230031

目的探讨心宝丸对阳虚血瘀证老年慢性心力衰竭患者的临床疗效。方法107例患者随机分为对照组(常规治疗,53例)和观察组(常规治疗+心宝丸,54例),疗程4个月。检测临床疗效、心功能指标(NT-proBNP、CT-1、GDF-15、LVEF、E/A、MEE)、心衰症状... 详细信息

目的探讨心宝丸对阳虚血瘀证老年慢性心力衰竭患者的临床疗效。方法107例患者随机分为对照组(常规治疗,53例)和观察组(常规治疗+心宝丸,54例),疗程4个月。检测临床疗效、心功能指标(NT-proBNP、CT-1、GDF-15、LVEF、E/A、MEE)、心衰症状(心功能分级、Lee氏心衰评分、阳虚血瘀证评分)、运动耐力(6MWT)、生活质量(MLHFQ)、心肌纤维化情况(TIMP-1、TIMP-1、TGF-β1、IL-6)、安全性指标变化。结果观察组显效率和总有效率高于对照组(P<0.05)。治疗后,2组NT-proBNP、CT-1、GDF-15、MMP-9、TGF-β1、IL-6、MEE、Lee氏心衰评分、阳虚血瘀证评分、MLHFQ评分、心功能分级降低(P<0.05),TIMP-1、LVEF、E/A升高(P<0.05),6 min步行距离增加(P<0.05),以观察组更明显(P<0.05)。2组未发现相关不良反应。结论心宝丸可安全有效地改善阳虚血瘀证老年慢性心力衰竭患者心功能,临床疗效显著,其机制可能与减轻心肌纤维化、逆转心脏重构有关。

关键词：心宝丸常规治疗老年慢性心力衰竭阳虚血瘀

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二元包合水合物储氢及促进剂作用的理论研究

高等学校化学学报 2024年第1期45卷 119-128页

作者：张宏淑梁攀薛颖颖韦瑶瑶陕西学前师范学院化学化工学院西安710100 陕西师范大学化学化工学院西安710119 临沂大学化学化工学院临沂276000

尽管包合水合物因其高储能密度和环境友好等优点,可以作为大规模工业化应用的潜在储氢材料,但在理解包合水合物中氢气的结构和扩散方面尚存在较大争议.本文应用密度泛函理论(DFT)探讨了sI型包合水合物的储氢结构和性质.结果表明,纯氢气... 详细信息

尽管包合水合物因其高储能密度和环境友好等优点,可以作为大规模工业化应用的潜在储氢材料,但在理解包合水合物中氢气的结构和扩散方面尚存在较大争议.本文应用密度泛函理论(DFT)探讨了sI型包合水合物的储氢结构和性质.结果表明,纯氢气水合物中512笼中可容纳2个H_(2)分子,CH_(4)和C_(2)H_(6)促进剂对其结构和性质没有明显影响;而在N_(2)和CO_(2)促进剂作用下512笼可容纳的H_(2)分子增加到3个,氢气水合物稳定性得到提高,主客体间的静电和氢键相互作用增强且H—H伸缩振动峰值蓝移.当N_(2)和CO_(2)包合物512笼中氢气的占据达3个H2分子时,1个H_(2)分子通过五边形面的扩散能垒接近于纯氢气水合物中的2倍,有效阻碍了氢气在笼间的扩散.

关键词：包合水合物储氢稳定性扩散促进剂作用

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航空网络结构鲁棒性分析

华中科技大学学报（自然科学版） 2024年第1期52卷 106-111页

作者：赖强马鑫张宏昊池明华东交通大学电气与自动化工程学院江西南昌330013 华中科技大学人工智能与自动化学院湖北武汉430074

针对航空网络中大量的三元组结构,提出三元组相对量测度用以衡量航空网络结构鲁棒性.基于相对熵理论,提出更一般的网络结构变化测度指标,即度分布相对熵和集聚系数分布相对熵,来评价航空网络特征分布的变化.运用复杂网络理论构建国内航... 详细信息

针对航空网络中大量的三元组结构,提出三元组相对量测度用以衡量航空网络结构鲁棒性.基于相对熵理论,提出更一般的网络结构变化测度指标,即度分布相对熵和集聚系数分布相对熵,来评价航空网络特征分布的变化.运用复杂网络理论构建国内航空网络模型,采用多种攻击策略对国内航空网络的结构鲁棒性进行仿真实验.结果表明:国内航空网络在各测度与攻击方式中表现出不同的结构鲁棒性,三元组相对量不仅反映了网络结构,而且呈现了网络功能变化;最小三元组边在维持网络运输功能上也表现出重要意义.

关键词：航空网络相对熵三元组测度指标结构鲁棒性

合浦盆地西部地区地下水水化学特征及形成机制

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环境科学 2024年第1期45卷 194-206页

作者：陈雯吴亚张宏鑫刘怀庆中国地质调查局武汉地质调查中心武汉430205

北海市是地下水支撑社会经济发展的典型滨海城市,研究该区水化学特征及形成机制,对服务水资源科学管理和海岸带生态环境保护具有重要意义.通过北海市合浦盆地西部地区地下水调查、水样采集与分析,综合运用水化学和同位素理论和方法揭示... 详细信息

北海市是地下水支撑社会经济发展的典型滨海城市,研究该区水化学特征及形成机制,对服务水资源科学管理和海岸带生态环境保护具有重要意义.通过北海市合浦盆地西部地区地下水调查、水样采集与分析,综合运用水化学和同位素理论和方法揭示了控制地下水水质的主要水文地球化学过程.结果表明,地下水具有低pH值和低矿化度的显著特征.孔隙水水化学类型以硝酸型水为主,Na^(+)和Cl^(-)浓度沿径流方向明显增加;裂隙水以Ca-HCO_(3)、Ca-Cl·HCO_(3)、Ca·Na-HCO_(3)和Na-Cl·HCO_(3)型为主.地下水受大气降水补给,水文地球化学过程主要受到水岩相互作用、阳离子交换作用和人类活动的综合影响.Na+、K^(+)和Cl^(-)主要来源于蒸发盐岩和硅酸盐岩,Ca^(2+)、Mg^(2+)、HCO_(3)^(-)和SO_(4)^(2-)主要来自碳酸盐岩和蒸发盐岩矿物的溶解,NO_(3)-主要来源于人类活动.建议在硝酸型水出现的区域及时进行地下水污染防治,避免水质进一步恶化.

关键词：地下水水化学水文地球化学过程硝酸型水合浦盆地