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细胞色素P450 4F2与α-生育酚结合机制的分子动力学模拟研究

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细胞色素P450 4F2与α-生育酚结合机制的分子动力学模拟研究

作者：梁蕾蕾吉林大学

学位级别：硕士

细胞色素P450(Cytochrome P450,CYP)酶是一类以血红素为辅基的单加氧酶,广泛参与生物体中内源性底物和外源性药物的氧化代谢,其代谢途径包括羟基化、去甲基化以及环氧化等。CYP4家族是人类第二大CYP家族。其中,细胞色素P450 4F2(CYP4F2... 详细信息

细胞色素P450(Cytochrome P450,CYP)酶是一类以血红素为辅基的单加氧酶,广泛参与生物体中内源性底物和外源性药物的氧化代谢,其代谢途径包括羟基化、去甲基化以及环氧化等。CYP4家族是人类第二大CYP家族。其中,细胞色素P450 4F2(CYP4F2)是一种ω-羟化酶,其功能包括催化花生四烯酸生成20-羟二十烷四烯酸,分解代谢白三烯B4和长链脂肪酸以及启动维生素K和维生素E的代谢等。α-生育酚(α-TOH)是维生素E中生物活性和生物利用率最高的抗氧化剂,它是CYP4F2的主要底物之一。阐明CYP4F2与α-TOH的结合机制有利于我们了解α-TOH的代谢过程,丰富CYP4F2的结构-功能关系,为基于底物的药物设计提供理论指导。本论文利用同源模建方法构建了CYP4F2的蛋白结构,通过分子对接方法获得了α-TOH与CYP4F2的复合物模型,并采用分子动力学模拟结合多种分析方法研究了α-TOH与CYP4F2的相互作用过程以及重要残基突变对二者结合的影响。具体内容包括:1.细胞色素P450 4F2与α-生育酚相互作用的分子动力学模拟研究α-生育酚(α-TOH)是一种强效的抗氧化剂。在维生素E的八种形式(α-、β-、γ-和δ-生育酚和α-、β-、γ-和δ-生育三烯酚)中,α-TOH具有最高的生物活性和生物利用率。血浆中α-TOH的浓度与人体健康密切相关,浓度较低可能会导致人体生长发育迟缓、贫血和免疫下降;浓度过高可能会导致许多不良反应。CYP4F2是人体中主要代谢α-TOH的细胞色素P450酶,它通过对α-TOH的末端甲基进行ω-羟基化来激活α-TOH的代谢。阐明α-TOH与CYP4F2的结合机制,揭示α-TOH与CYP4F2的相互作用细节对了解α-TOH的代谢过程具有重要意义。目前,CYP4F2的蛋白结构尚未被解析。在本章工作中,我们通过同源模建和分子对接构建了α-TOH-CYP4F2复合物的模型,综合利用分子动力学模拟和结合自由能分析等计算方法对复合物体系进行研究以明确α-TOH与CYP4F2结合的关键因素及二者的相互作用细节。结合自由能计算及自由能面图分析结果表明,疏水作用和氢键作用是α-TOH与CYP4F2结合的关键因素。8个关键残基(V67、V76、F124、V395、P396、V397、L421和L504)在CYP4F2的活性位点形成疏水空腔稳定α-TOH与CYP4F2的结合,S423与α-TOH形成唯一的氢键将α-TOH锚定在有利于发生ω-羟基化的位置。该项工作丰富了CYP4F2的结构信息,有利于我们理解α-TOH与CYP4F2的相互作用过程,为研究CYP4F2介导的其它底物的ω-羟基化提供了有益的理论参考。2.细胞色素P450 4F2重要残基突变对α-生育酚结合的影响基于前一部分的计算结果,并结合相关实验数据和CYP4F2的结构特征,我们推测S423、V433和E328可能对α-TOH与CYP4F2的结合有重要作用。前一部分的研究发现S423与α-TOH形成唯一的氢键,S423可能对α-TOH与CYP4F2的结合至关重要。有报道称V433M突变会显著降低CYP4F2对α-TOH的ω-羟基化活性。我们观察到,V433的位置远离CYP4F2的活性位点,远端残基V433突变如何影响CYP4F2的结构特征和底物结合引起了我们的研究兴趣。此外,CYP4家族酶I螺旋上的谷氨酸与血红素形成酯键,这使得该家族酶能够选择性催化底物发生ω-羟基化。CYP4F2中I螺旋上的E328与血红素形成酯键,该酯键对α-TOH发生羟基化的影响尚不明确。为了研究S423、V433和E328对α-TOH与CYP4F2结合的影响,我们设计突变实验对S423A,V433M和E328A突变型体系分别进行了分子动力学模拟。结果表明,S423与α-TOH之间氢键的消失导致α-TOH发生位移,减弱了α-TOH与CYP4F2的相互作用,破坏了发生ω-羟基化反应的距离条件。V433通过远端调控影响α-TOH与CYP4F2的结合,V433M突变引起蛋白构象变化,破坏了原有的疏水空腔和S423与α-TOH之间的氢键,不利于α-TOH与CYP4F2的结合。E328与血红素之间的酯键将α-TOH限制在一个狭窄的空腔内,有利于α-TOH在ω位点发生羟基化反应;在E328A突变型体系中,酯键的消失增加了ω-1位点的碳原子与血红素接触的概率,从而增加了α-TOH的ω-1位点发生羟基化反应的可能性,减弱了CYP4F2对α-TOH发生ω-羟基化的选择性。S423A、V433M和E328A突变直接或间接地改变了α-TOH与CYP4F2的结合模式,降低了二者的结合亲和力,不利于α-TOH发生ω-羟基化。该项工作在原子水平上阐明了重要残基突变对α-TOH与CYP4F2结合的影响,有利于我们更好的理解CYP4F2的结构-功能关系。

关键词：细胞色素P450 4F2 α-生育酚结合机制分子动力学模拟残基突变

基于大学生创新性实验项目的药学本科生研究性学习探索

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高教学刊 2022年第30期8卷 54-57页

作者：刘丹丹梁蕾蕾昆明医科大学药学院暨云南省天然药物药理重点实验室昆明650500 昆明医科大学基础医学院昆明650500

随着我国医药事业的发展,创新思维和实践能力已成为高校药学本科生的重要培养目标,研究性学习是发展创新素质的最佳途径之一。该文依托药物化学方向的大学生创新性实验项目,从立项基础、项目内容、项目实施和管理经验方面介绍开展过程,... 详细信息

随着我国医药事业的发展,创新思维和实践能力已成为高校药学本科生的重要培养目标,研究性学习是发展创新素质的最佳途径之一。该文依托药物化学方向的大学生创新性实验项目,从立项基础、项目内容、项目实施和管理经验方面介绍开展过程,分析关键点,总结体会与收获,探讨研究性学习对药学本科生自主、创新、实践和协作等能力的提升作用。

关键词：大学生创新性实验项目研究性学习药学本科生创新

儒家理想人格思想与中国现代企业人力资源管理

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江西社会科学 2009年第2期29卷 200-204页

作者：梁蕾蕾中国人民大学硕士研究生北京100011 海虹控股北京分公司人力资源部

在东西方文化相互交融的时代,越来越多的人意识到中国的传统文化和道德理念在现代企业人力资源管理中的作用和意义。儒家理想人格思想对于中国现代企业人力资源管理具有双重影响,合理吸收其精华,再融入西方现代管理科学,结合国内相关实... 详细信息

在东西方文化相互交融的时代,越来越多的人意识到中国的传统文化和道德理念在现代企业人力资源管理中的作用和意义。儒家理想人格思想对于中国现代企业人力资源管理具有双重影响,合理吸收其精华,再融入西方现代管理科学,结合国内相关实际,将有利于创造出新的适合中国特色的企业人力资源管理思想与模式。

关键词：儒家思想理想人格现代企业管理人力资源管理

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基于活动的高峰期通勤模式均衡分析

基于活动的高峰期通勤模式均衡分析

作者：梁蕾蕾北京交通大学

学位级别：硕士

交通拥堵一直是影响社会发展、经济提升和居民幸福的关键问题之一,而交通拥堵时常发生在道路的瓶颈处,特别是高峰期间的通勤廊道中。研究道路瓶颈处的出行规律,对于缓解交通拥堵具有重要的意义。本文从交通需求管理的角度出发,采用活动... 详细信息

交通拥堵一直是影响社会发展、经济提升和居民幸福的关键问题之一,而交通拥堵时常发生在道路的瓶颈处,特别是高峰期间的通勤廊道中。研究道路瓶颈处的出行规律,对于缓解交通拥堵具有重要的意义。本文从交通需求管理的角度出发,采用活动的分析方法研究出行者在早高峰的出发时间选择问题,并探讨了可交易电子路票政策对出行者出行行为的影响,为缓解交通拥堵提供理论依据。本论文的主要工作如下:首先,在经典的瓶颈模型基础之上,论文采用活动的分析方法探讨了出行者在早高峰通过瓶颈路段的出行行为。根据用户均衡条件,即所有出行者的出行效用相等,推导出当系统达到均衡状态时出行者的出发率和关键出发时间点的解析解。当活动的边际效用等于零时,基于活动的瓶颈模型的均衡解与经典的基于出行的瓶颈模型一致,这意味着基于出行的瓶颈模型是本文提出的基于活动的瓶颈模型的一个特例。数值算例表明,在一定程度上,基于活动的瓶颈模型更具有一般性,经典的基于出行的瓶颈模型对于出行者的出行行为和瓶颈拥堵的评估是有偏的。其次,论文利用活动的分析方法研究了异质用户的出发时间选择问题。异质性主要包含两个方面:一是单位时间价值的异质;二是使用普通车辆和无人驾驶车辆出行的异质。对于单位时间价值异质的出行者来说,出行者将遵循“高单位时间价值人群-低单位时间价值人群-高单位时间价值人群”的出发次序从家出发。对于使用无人驾驶车辆出行的出行者来说,由于在瓶颈处的排队时间可以被用来执行除驾驶以外的活动,为了达到系统均衡状态(即所有出行者的出行总效用相等),此类出行者会选择先出发承担较少的排队成本和较高的计划延误成本,而使用普通车辆的出行者会后出发,承担较高的排队成本和较少的计划延误成本。最后,论文引入可交易电子路票政策作为交通需求管理政策对出行者的出发时间进行调控,用收取路票的方式消除瓶颈处的排队。研究表明,在最优的可交易电子路票政策下,出行者将以恒等于瓶颈通行能力的出发率出发,并且不会面临拥挤排队现象。利用数值算例验证可交易电子路票对于缓解瓶颈排队现象的可行性和有效性。

关键词：基于活动的瓶颈模型可交易电子路票均衡异质性无人驾驶

共抑制PD-1和CTLA-4的表达对小鼠H22肝癌的治疗作用

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共抑制PD-1和CTLA-4的表达对小鼠H22肝癌的治疗作用

作者：梁蕾蕾青岛大学

学位级别：硕士

目的:本研究主要是通过RNA干扰技术将si RNA转染进入荷瘤小鼠的体内,从而下调PD-1和CTLA-4在荷瘤小鼠体内的表达,进而探讨共抑制PD-1和CTLA-4的表达对小鼠H22肝癌细胞生长的抑制作用。方法:将鼠源的H22肝癌细胞在ICR品系的小鼠腹腔内进... 详细信息

目的:本研究主要是通过RNA干扰技术将si RNA转染进入荷瘤小鼠的体内,从而下调PD-1和CTLA-4在荷瘤小鼠体内的表达,进而探讨共抑制PD-1和CTLA-4的表达对小鼠H22肝癌细胞生长的抑制作用。方法:将鼠源的H22肝癌细胞在ICR品系的小鼠腹腔内进行细胞培养并连续传代三次,再在另一只ICR品系的小鼠的右前肢腋下建立移植肿瘤动物模型。将成功荷瘤的小鼠随机分为四组:对照组(CT组)、si PD-1转染组(si PD-1组)、si CTLA-4转染组(si CTLA-4组)和联合转染组(si PD-1+si CTLA-4组),使得每组荷瘤小鼠的肿瘤体积的大小基本保持一致。本实验主要是通过给每只荷瘤小鼠注射si RNAs和动物体内转染试剂进行实验,实验中每日观察小鼠的存活时间和基本的生理状况。测量实体瘤的体积和重量以评估si RNAs对肿瘤的抑制作用。酶联免疫吸附法(ELISA法)检测荷瘤小鼠血液中IFN-γ和IL-10的含量以及肿瘤组织和肝脏组织中PD-L1蛋白的表达量。利用实时荧光定量PCR技术(q PCR技术)检测肿瘤组织中IFN-γ、PD-L1、IL-6和Survivin,肝脏组织中IFN-γ、PD-L1与脾脏组织中IFN-γ、PD-1、CTLA-4各个基因的m RNA表达情况,分析在m RNA水平上si RNA对各个基因m RNA表达的影响。蛋白质分子印迹(Western Blot技术)检测Bax和Bcl-2蛋白的相对表达量,通过计算其二者灰度值的比值分析si RNA对肿瘤细胞凋亡的影响。结果:单独和联合转染si RNA组均显示出抗肿瘤作用,联合抑制组对肿瘤细胞生长的抑制作用尤为显著;联合转染组小鼠生存率(100%)、si PD-1组(75%)、si CTLA-4组(71%)、对照组(30%);与对照组相比,其它三个si RNA干扰组小鼠血液中的IFN-鼠的表达量显著升高,而IL-10在小鼠血液中的表达量明显降低(P<0.05);PD-L1的m RNA和蛋白的表达量均在肿瘤组织中升高而在肝脏组织中显著降低(P<0.05);si PD-1组、si CTLA-4组、si PD-1+si CTLA-4组脾脏组织中PD-1及CTLA-4基因表达量显著降低,IFN-量在肿瘤组织中均明显升高,而肿瘤组织中的Survivin、IL-6表达量下调,与对照组比较各基因表达量差异均具有统计学意义(P<0.05);利用RNAi阻断PD-1/PD-L1和CTLA-4/CD28通路可增强T细胞活性,脾脏组织中IFN-γ,表达量相对升高(P<0.05)。Western Blot技术的检测结果也显示使用si RNA进行干扰之后,肿瘤组织中Bax蛋白的表达量升高,而Bcl-2蛋白的表达量降低,通过计算Bax与Bcl-2的比值显著性提高(P<0.05)。这些结果表明,下调PD-1和CTLA-4可以增加机体的免疫力并促进肿瘤细胞的凋亡。结论:单独或联合抑制PD-1和CTLA-4在小鼠体内的表达均能够有效地抑制小鼠H22肝癌细胞的生长和增殖,并促进H22肿瘤细胞的凋亡,对小鼠H22肝癌具有有效的治疗作用。同时抑制PD-1与CTLA-4的表达也增强了T淋巴细胞的活力,提高了机体的免疫力,改善肿瘤内的微环境。

关键词： PD-1 CTLA-4 H22 siRNA IFN-γ

基于响应面法优化超声辅助提取青阳参苷元工艺

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云南大学学报（自然科学版） 2022年第3期44卷 599-605页

作者：梁蕾蕾罗伊婷徐逍宣胡显光李永菲刘丹丹昆明医科大学基础医学院云南昆明650500 昆明医科大学药学院云南省天然药物药理重点实验室云南昆明650500 云南省食品药品监督检验研究院云南昆明650000

以云南民间药用植物青阳参为研究材料,利用超声提取法处理,HPLC法检测,考察青阳参苷元提取率.基于单因素实验结果,对乙醇体积分数、超声温度、超声时间采用Box-Behnken实验设计和响应面法(RSM)优化提取条件,从而获得最佳提取工艺参数,... 详细信息

以云南民间药用植物青阳参为研究材料,利用超声提取法处理,HPLC法检测,考察青阳参苷元提取率.基于单因素实验结果,对乙醇体积分数、超声温度、超声时间采用Box-Behnken实验设计和响应面法(RSM)优化提取条件,从而获得最佳提取工艺参数,即提取溶液的盐酸浓度0.36 mol/L、料液比1∶10(g/mL)、乙醇体积分数58%、超声功率600 W、超声温度63℃、超声时间33 min,验证提取得到产物青阳参苷元提取率0.2745%,实验结果与模型预测值接近,表明最佳工艺参数可行.

关键词：青阳参苷元青阳参超声提取法响应面法

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激光制孔对热障涂层热震失效的影响分析

电加工与模具 2023年第4期 47-50页

作者：梁蕾蕾郭嘉盛叶云霞江苏大学机械工程学院微纳光电子与太赫兹技术研究院江苏镇江212013

激光制孔应用于航空发动机叶片气膜孔制备,具有效率高、无材料选择性的优势,但是目前针对激光制孔诱导的裂纹、重铸层等对热障涂层服役的性能影响的研究并不深入。通过毫秒、飞秒激光对带热障涂层的GH4169镍基高温合金试样进行制孔,然后... 详细信息

激光制孔应用于航空发动机叶片气膜孔制备,具有效率高、无材料选择性的优势,但是目前针对激光制孔诱导的裂纹、重铸层等对热障涂层服役的性能影响的研究并不深入。通过毫秒、飞秒激光对带热障涂层的GH4169镍基高温合金试样进行制孔,然后在1150℃的高温下进行抗热震性能测试。结果表明:激光制孔诱导裂纹是导致陶瓷层剥落的重要因素,其与陶瓷层内部裂纹共同作用导致陶瓷层剥落,而孔侧壁重铸层内部裂纹会导致重铸层剥落。毫秒激光制孔存在大量裂纹和较厚重铸层,而飞秒激光制孔孔壁裂纹相对较少,孔壁无明显重铸层,试样表现出更优异的抗热震性能。

关键词：热障涂层激光制孔气膜孔热震试验

“互联网+”混合式教学法在实验教学改革中的实践——以《生物化学与分子生物学》实验为例

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科技资讯 2022年第13期20卷 155-158,171页

作者：彭莉贺铭李小洁梁蕾蕾范彪昆明医科大学基础医学院基础医学实验教学中心云南昆明650500

《生物化学与分子生物学》实验是一门重要的基础实验课程,在医学院校应用型人才培养方面发挥着至关重要的作用。新冠疫情下,高校实验教学遇到了新的挑战。该文采用对比研究法,在一年级本科实验教学过程中,探索传统教学法和“互联网+”... 详细信息

《生物化学与分子生物学》实验是一门重要的基础实验课程,在医学院校应用型人才培养方面发挥着至关重要的作用。新冠疫情下,高校实验教学遇到了新的挑战。该文采用对比研究法,在一年级本科实验教学过程中,探索传统教学法和“互联网+”混合式教学法的应用。实践证明:“互联网+”混合式教学法获得更高的学生喜爱度,学习效果更佳,同时还能更新教师知识结构,促进师生交流。“互联网+”混合式教学法适合在《生物化学与分子生物学》实验教学中推广应用。

关键词：实验教学改革生物化学与分子生物学传统教学法 “互联网+”混合式教学法

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(±)-Mesembrine的全合成

有机化学 2009年第11期29卷 1829-1831页

作者：赵元鸿周永云杜凤翔梁蕾蕾张洪彬云南大学化学科学与工程学院教育部自然资源药物化学重点实验室昆明650091

以3-乙氧基-2-环己烯酮羰基邻位芳基化反应与Tsuji-Trost反应的串联反应作为关键步骤来构筑季碳中心,完成了番杏科生物碱Mesembrine的全合成.从商品化原料出发经6步反应以17.8%的总收率合成得到(±)-Mesembrine.

关键词： Mesembrine 合成串联反应生物碱