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多肽分子的荧光光谱特性及其在金属离子检测上的应用研究

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多肽分子的荧光光谱特性及其在金属离子检测上的应用研究

作者：秦翠芳华东师范大学

学位级别：硕士

多肽分子种类繁多,由于其良好的生物相容性和较高的可塑性,被广泛用于生物、制药、医学等研究领域。而荧光光谱技术能提供丰富的荧光分子细节信息,已成为一种重要的研究生物分子荧光特性的手段。所以,我们将重心放在采用稳态荧光光谱技... 详细信息

多肽分子种类繁多,由于其良好的生物相容性和较高的可塑性,被广泛用于生物、制药、医学等研究领域。而荧光光谱技术能提供丰富的荧光分子细节信息,已成为一种重要的研究生物分子荧光特性的手段。所以,我们将重心放在采用稳态荧光光谱技术研究一种有色氨酸残基的新颖多肽分子上。首先,利用柠檬酸钠还原氯金酸合成不同直径尺寸的纳米金颗粒,我们通过光谱分析法考察此类纳米颗粒与多肽分子间的相互作用,该相互作用表现为多肽分子的的荧光淬灭。根据金属增强荧光的相关理论我们推断了造成淬灭的原因可能是多肽分子与纳米颗粒的直接接触增加了无辐射衰减率。然后,研究了在不同pH值环境中铜离子浓度变化对该多肽分子荧光淬灭效率的影响,同时还通过特异性实验排除了其他金属离子对检测效果的干扰。结果表明该多肽分子有较强的抗环境酸碱度变化的能力,用于检测铜离子时灵敏度高、选择性好、检测限低。论文的主要创新点包括：1.设计并合成了一种新的多肽分子,研究了该分子的荧光特性,从稳态荧光光谱分析得出该多肽分子对铜离子浓度变化表现出了极高的灵敏度;2.检验了纳米颗粒尺寸变化对增强多肽荧光效果的影响,结合金属增强荧光理论讨论了实验结果;3.系统地研究了金属离子及环境pH对多肽分子荧光光谱特性的影响,从物理化学角度分析了荧光淬灭的机制。总之,我们利用稳态荧光光谱技术充分研究了该多肽分子在不同环境中的荧光光谱特性,并在此基础上讨论了它在生理学上的应用,纳米颗粒相关的研究结果对金属增强多肽分子荧光的相关实验有较好的借鉴和参考作用。论文报道的结果也有望发展出高精度灵敏生物探针的新研究方向。

关键词：多肽分子荧光光谱荧光淬灭金属离子金属纳米颗粒

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电喷雾电离质谱研究多肽分子间相互作用

电喷雾电离质谱研究多肽分子间相互作用

作者：蒲玲复旦大学

学位级别：硕士

蛋白质是生命体非常重要的生物分子,是生命体主要组成成分和生命活动的主要执行者。蛋白质的生理功能是由蛋白质的结构决定的。因此研究蛋白质的结构非常重要。蛋白质是由20种不同的氨基酸组成的多肽链构成。通过研究多肽链相互之间的... 详细信息

蛋白质是生命体非常重要的生物分子,是生命体主要组成成分和生命活动的主要执行者。蛋白质的生理功能是由蛋白质的结构决定的。因此研究蛋白质的结构非常重要。蛋白质是由20种不同的氨基酸组成的多肽链构成。通过研究多肽链相互之间的非共价键作用,能为蛋白质三维结构的研究奠定基础。本论文主要包括三个阶段的工作：第一阶段研究是利用电喷雾电离质谱对多肽之间非共价键作用的研究。实验中研究的16对五肽来源于蛋白质结构空间距离值小于阈值的肽链,并假设空间距离较近的肽链有相互作用。为了验证假设,利用质谱研究五肽相互作用情况。第二阶段研究是以第一阶段的实验结果为基础,选择32个五肽中有代表性的8个多肽,研究8个多肽两两相互作用,并计算两两相互作用的平衡常数,通过比较平衡常数的大小来判断多肽相互作用的强弱。以第一、二阶段的工作为基础,第三个阶段的工作通过改变肽链长度,肽链序列来探究氢键、疏水作用以及巯基对多肽相互作用的影响。实验最终结果表明,空间距离小于闽值的两个多肽段之间存在相互作用,而这种作用可能是蛋白三维结构形成基础,因此对于蛋白质结构的研究有很要的意义。氢键和疏水作用在多肽分子间的相互作用中起着很重要的作用,氢键和疏水作用的存在有利于多肽相互作用结合。巯基的存在阻碍多肽分子之间的相互作用,而含巯基侧链的肽链倾向于自身相互作用形成二硫键二聚物;加长肽链的长度多肽之间的相互作用无明显变化,虽然加长肽链和增强了多肽间的氢键作用和疏水作用,但是由于巯基侧链阻碍,九肽和五肽仍无相互作用。

关键词：分子间相互作用电喷雾电离质谱非共价键五肽蛋白质分析主要执行者蛋白质一级结构氢键作用多肽分子质谱研究

发展高质量多肽分子探针及其细胞内高效递送系统

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发展高质量多肽分子探针及其细胞内高效递送系统

中国化学会第29届学术年会

作者：陈亚骐杨超琼翟林湘李玉洁赵一兵吴川六厦门大学化学化工学院谱学分析与仪器教育部重点实验室

针对特定蛋白质分子,发展高质量的多肽分子探针,调控该蛋白与其它蛋白质分子间的相互作用,对于探索该蛋白质分子的功能,揭示生命现象的本质,以及发展新型药物分子等方面的研究都具有重要意义。然而,多肽分子的一些固有缺陷却极大地限制... 详细信息

针对特定蛋白质分子,发展高质量的多肽分子探针,调控该蛋白与其它蛋白质分子间的相互作用,对于探索该蛋白质分子的功能,揭示生命现象的本质,以及发展新型药物分子等方面的研究都具有重要意义。然而,多肽分子的一些固有缺陷却极大地限制了其作为分子探针和药物分子的应用前景（Fig.1）[1],包括:1)多肽分子通常不具有固定的、刚性较强的二级或三级结构,从而导致其与靶标蛋白结合的特异性和亲和力较低,且易被蛋白酶降解;2)多肽分子通常难以穿过细胞膜（或克服其它生理屏障）,从而得以高效进入细胞内与靶标蛋白结合。因此,我们课题组主要研究通过新型化学方法学的建立,设计合成具有稳定二级或三级结构的多肽分子;并针对细胞内与疾病密切相关的蛋白质-蛋白质相互作用,发展具有高亲和力、高特异性和高稳定性（即抗蛋白酶水解性）的多肽分子探针和潜在药物分子。此外,我们也致力于发展高效的多肽细胞内递送系统,提高多肽分子探针或药物分子的进细胞效率和生物利用率。

关键词：多肽分子分子探针蛋白质-蛋白质相互作用递送系统

人造二硫键骨架精确制导多肽分子氧化折叠及折叠机制探索

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人造二硫键骨架精确制导多肽分子氧化折叠及折叠机制探索

中国化学会第30届学术年会

作者：郑艺武吴雅琪赵一兵吴川六厦门大学谱学分析与仪器教育部重点实验室固体表面物理化学国家重点实验室化学化工学院

自然界产生如此复杂多样的二硫键分子骨架,必然赋予其一套完整的氧化还原机制来调控二硫键的精确配对。然而,这类多肽分子体外氧化折叠过程的复杂性和不可控性,以及分子内二硫连接键间的异构重排效应等,却极大地限制了其作为分子骨架模... 详细信息

自然界产生如此复杂多样的二硫键分子骨架,必然赋予其一套完整的氧化还原机制来调控二硫键的精确配对。然而,这类多肽分子体外氧化折叠过程的复杂性和不可控性,以及分子内二硫连接键间的异构重排效应等,却极大地限制了其作为分子骨架模板进行探针和药物开发的潜能。因此,探索巯基之间的精确配对机制,发展新型氧化折叠调控方法学,将为富含二硫键的多肽分子骨架在药物及分子探针开发中的应用提供广泛前景。针对天然二硫键分子骨架的氧化折叠复杂性,我们课题组致力于开发人造二硫键分子骨架,人造分子骨架具有氧化折叠简单,同时更能避免分子内二硫连接键间的异构重排效应。我们研究将Humanα-defensin 5天然骨架(CXC-C-C-CC)合理转化成人造分子骨架(PenXC-Pen-Pen-Dtaa)。人造二硫键分子骨架充分利用了Cys和Pen间的正交配对、CXC模体的内在不稳定以及Dtaa的平行效应等使得折叠产物由理论上15种变成2种,这种精确制导的二硫键配对方式将极大地降低多肽分子氧化折叠负担,并实现对其折叠途径的合理调控。此外,由于不同巯基化合物共享一套氧化还原机制(即巯基-二硫键交换反应),二硫键精准配对技术也将为实现细胞或活体内蛋白质折叠途径的精准调控提供化学基础,为多肽/蛋白质氧化折叠机制的探索提供新的思路。

关键词：多肽分子二硫键氧化折叠

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多肽组装趋势的分子水平研究

多肽组装趋势的分子水平研究

中国化学会第30届学术年会

作者：杨延莲王琛国家纳米科学中心

多肽和蛋白分子可以通过自组装过程形成多种有序结构,对于这些多肽和蛋白分子自组装结构的认识可以为发展与退行性疾病相关的检测和治疗方法提供重要基础。我们将报告通过利用扫描隧道显微方法在液固界面获得分子水平上的多肽分子组装... 详细信息

多肽和蛋白分子可以通过自组装过程形成多种有序结构,对于这些多肽和蛋白分子自组装结构的认识可以为发展与退行性疾病相关的检测和治疗方法提供重要基础。我们将报告通过利用扫描隧道显微方法在液固界面获得分子水平上的多肽分子组装精细特征。大量实验研究结果表明多肽分子形成有序结构的能力具有非常突出的序列依赖特征,关于氨基酸序列中残基的位置和组合方式的研究对在分子水平上认识多肽聚集机理的有至关重要的意义。我们在对表面吸附多肽组装结构进行高分辨分析的基础上,研究多肽分子自组装结构与氨基酸序列的关联规律,并进一步研究序列中氨基酸突变（如磷酸化和糖基化）对多肽组装趋势的影响。通过研究多肽组装趋势的分子机制,有助于认识多肽分子自组装过程中的相互作用本质和分子水平协同规律、实现多肽分子自组装结构和过程的有效调控,对于探索多肽相关退行性疾病的诊治等方面的应用有重要意义。

关键词：多肽分子有序结构组装趋势

分子动力学研究MeV质子辐照对生物分子二级结构的影响

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核技术 2005年第4期28卷 292-296页

作者：林树薛建明赖江南魏雄辉颜莎王宇刚北京大学教育部重离子物理重点实验室北京100871 北京大学化学与分子工程学院应用化学系北京100871

利用分子动力学方法对MeV质子辐照多肽分子所引起的分子空间结构变化进行了研究,对比了不同质子能损和模拟条件下分子构象变化的差异。结果表明,在质子轰击下,分子的二级结构在其得到3—5eV能量后出现明显的变化,从α螺旋结构向β折叠... 详细信息

利用分子动力学方法对MeV质子辐照多肽分子所引起的分子空间结构变化进行了研究,对比了不同质子能损和模拟条件下分子构象变化的差异。结果表明,在质子轰击下,分子的二级结构在其得到3—5eV能量后出现明显的变化,从α螺旋结构向β折叠逐渐转变,并且这种变化与质子能量的沉积方式有关。与温度效应的对照显示,质子辐照引起的变化与温度所引起的变化有明显的差异:质子辐照产生的分子构象更丰富多样,而温度所引起的变化则比较单一。

关键词：辐照多肽分子二级结构分子动力学

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树状大分子的手性构建

化学与粘合 2001年第1期23卷 17-20页

作者：莫尊理左国防杨武高锦章西北师范大学化学化工学院甘肃兰州730070 天水师范学院化学系甘肃天水741000

综述了手性基团在树状大分子中的构建 ,并对此类化合物的性质及研究和应用前景作了简要介绍。

关键词：手性基因树状大分子合成手性分子核基元氨基酸多肽分子

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构型固定的环肽分子探针构建及蛋白质相互作用调控研究

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构型固定的环肽分子探针构建及蛋白质相互作用调控研究

中国化学会第30届学术年会

作者：刘威东郑艺武李涛陈亚骐吴川六厦门大学谱学分析与仪器教育部重点实验室化学化工学院

针对与疾病密切相关的特定蛋白质分子,发展高亲合力、高特异性的多肽分子探针,调控蛋白质分子问的相互作用,对于探索蛋白质分子的功能,揭示生命现象的本质,以及发展新型的药物分子等方面的研究都具有重要意义。然而,多肽分子在水相中通... 详细信息

针对与疾病密切相关的特定蛋白质分子,发展高亲合力、高特异性的多肽分子探针,调控蛋白质分子问的相互作用,对于探索蛋白质分子的功能,揭示生命现象的本质,以及发展新型的药物分子等方面的研究都具有重要意义。然而,多肽分子在水相中通常是处于无规则卷曲状态,而不具有固定的、刚性较强的二级或三级结构,极大地限制了其发展和应用前景。我们在调控二硫键的稳定性、氧化还原响应性和配对方向性等基础研究方面开展了系统的研究工作,发展了多肽分子内二硫键精准配对技术,设计合成了具有固定构型的多元环肽分子模板,并将其应用于高质量的多肽分子探针构建。虽然多肽分子内二硫键的形成能够固定多肽分子的构型,但这类分子模板并不适合针对细胞内的蛋白质分子设计靶向配体或分子探针,因为在细胞内的强还原性条件下,二硫键难以稳定存在。因此,我们进一步发展了新型的多肽分子内硫醚键精准配对方法学,构建适用于细胞内环境的多元环肽分子模板,并针对细胞内与肿瘤密切相关的蛋白质-蛋白质相互作用(如MDM2与p53间、MCL1与促调亡蛋白问等相互作用),发展了具有高亲合力、高特异性和高抗蛋白酶水解性的环肽分子配体/探针。此外,我们也发展了具有谱学分析功能的多肽分子探针,以探索复杂生命体系中靶标蛋白质分子的功能,辅助新型靶向抗癌药物分子的设计和开发。

关键词：多肽分子蛋白质分析二硫键硫醚键

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科技动态

世界农业 1989年第1期 59-60页

英国科学家已成功地培育出自己能产生杀虫剂的烟草植株。科学家在达勒姆大学和剑桥植物育种中心应用遗传工程技术把来自豇豆中能产生天然杀虫剂的基因转移至烟草植株中。他们已鉴定出由豇豆植株产生的用于抵抗甲虫的多肽,这种特殊的... 详细信息

英国科学家已成功地培育出自己能产生杀虫剂的烟草植株。科学家在达勒姆大学和剑桥植物育种中心应用遗传工程技术把来自豇豆中能产生天然杀虫剂的基因转移至烟草植株中。他们已鉴定出由豇豆植株产生的用于抵抗甲虫的多肽,这种特殊的多肽分子为已知的胰蛋白酶抑制物,它可使甲虫不能合成助消化的胰蛋白酶。科学家们从豇豆中分离出这种抑质物的基因,并将其嵌入

关键词：烟草植株胰蛋白酶抑制物达勒姆遗传工程技术基因转移多肽分子质物科技动态植物育种性信息素