恢复蛋白Recoverin正则模式分析的理论研究

采用旋转平移块方法对Ca2+/豆蔻酰基开关进行了正则模式分析(NMA). 研究结果表明, 恢复蛋白(Recoverin)的T态的N-末端与C-末端易于发生刚体逆向旋转, 一旦结合Ca2+, 很容易发生构象变化, 形成具有双向构象转变特征的I态. I态是一个中间结构, 既可以发生构象回转到T态, 又可以继续相对旋转到R态, 使豆蔻酰基完全暴露, 从而行使其信号传导生物功能. 从低频振动模式分析可以看出, 恢复蛋白具有构象转变这一本质属性.     

理论线性溶解能参数在苯砜基羧酸酯类化合物急性毒性QSAR研究中的应用

采用密度泛函理论方法,在B3LYP/6-31G(d)理论水平下,计算了45种苯砜基羧酸酯化合物的量子化学参数.经多元线性回归分析,得到描述此类化合物对发光菌急性毒性的模型:-lgEC50=3.02 6.24EHOMO-0.091μ-0.006P 1.22q(1)-6.67q(10),其中R=0.92,r2adj=0.82,F=42.0,q2=0.79.通过对模型进行分析,得到如下结论:苯环和酯基取代基的电负性越大,分子体积越小,毒性越大.该研究为探讨此类化合物急性毒性的机理奠定了理论基础.     

恢复蛋白EF-hand与钙离子去耦合作用的拉伸分子动力学模拟

恢复蛋白Recoverin是一重要的神经钙传感蛋白. 为澄清EF-hand与Ca2＋耦合/去耦合作用机制, 采用拉伸分子动力学(SMD)方法对其进行了一系列等外力和等速度的非平衡分子动力学模拟. 研究结果表明EF-2和EF-3 loop区氨基酸螯合Ca2＋能力大小顺序分别为Asn-76＜Thr-80＜Glu-85＜Asp-74＜Asp-78和Thr-116＜Glu-121＜Asp-110＜Asn-114＜Asp-112. 结构域EF-3比EF-2耦合Ca2＋离子的能力强. EF-hand loop环中的Asp-78和Asp-112残基在该信号传导过程中起至关重要的作用. 基于理论模拟和试验结果我们推测Ca2＋离子诱导恢复蛋白的构象转变是一个两步过程. 在该细胞信号Ca2＋离子与恢复蛋白耦合过程中, EF-3和Ca2＋耦合作用触发恢复蛋白构象转变, 而EF-2和Ca2＋的耦合作用起续航作用, 促使变构过程完成.     

磺酰脲类化合物除草活性的QSAR研究

采用密度泛函理论方法, 在B3LYP/6-31G(d)水平下, 计算了23种磺酰类化合物的分子极化率及分子骨架中各原子的Milliken电荷. 提出了一种新的QSAR建模方法, 并据此对其中18种化合物进行多元线性回归分析, 建立了除草活性的预测模型(R=0.96, R2=0.92, r2adj=0.88, F=26.26, q2=0.71, p<0.01, SE=0.36), 对剩余五种化合物进行预测, 结果吻合. 该模型从化合物的亲水性、分子几何特征的角度对如何提高磺酰脲类化合物的除草活性进行了分析, 并对提高化合物除草活性的方法做出预测: 提高苯环和嘧啶环取代基的亲水性, 增加N13周围的电子云密度, 为苯环接入较小的取代基团, 在嘧啶环上接入较大取代基团都可提高化合物的除草活性. 预测结果与3D-QSAR方法的预测结果一致.     

金属Ir4簇催化乙烯加氢反应势能面的理论研究

应用密度泛函理论(DFT)对金属Ir4簇催化乙烯加氢反应的反应机理进行了详尽的理论研究．在B3LYP／ECP[C,H:6-311G(d)和6-31G(d);Ir:LANL2DZ]理论水平下优化了反应通道上各驻点(反应物、中间体、过渡态和产物)的几何构型,并且用组态相互作用CCSD／ECP[C,H:6-311G(d,p);Ir:LANL2DZ]计算了各驻点的单点能,构建了该反应的基态势能面．为了验证过渡态的真实性,在B3LYP／ECP理论水平下做了内禀反应坐标(IRC)计算和频率分析．计算结果表明:金属Ir4簇催化乙烯加氢反应为双通道(a和b)反应,经过多个反应步骤完成;通道a:R→TSR-1→I1→TS1-2→I2→TS2-3→I3→TS3-P→P为较为可行的反应通道．     

金属Ir4 Cluster催化丙烯加氢反应势能面的密度泛函理论研究

用密度泛函理论(DFT)对金属Ir4 cluster催化丙烯Propene加氢反应的反应机理进行了理论研究. 在B3LYP理论水平下优化了反应通道上反应物、中间体、过渡态和产物各驻点物种的几何构型, 构建了该反应的基态势能面. 计算结果表明, Ir4 cluster催化丙烯加氢反应, 主要通过3条反应通道(c,d和e)进行. 主反应通道c 是H1原子先经过中间体1加成到丙烯的边端C上形成中间体3, 然后H2原子经过渡态TS3—5, 中间体5和过渡态TS5-P加成到中间C上生成产物P. c通道无论从动力学角度还是热力学角度都是最有利的; 反应通道d和e中的最高势垒和通道c上的相比差别不大, 具有一定的竞争性, 是次通道.     

苯砜基羧酸酯类急性毒性的QSAR研究

采用密度泛函理论方法, 在B3LYP/6-31G(d)理论水平下, 计算了56种苯砜基羧酸酯类化合物的量子化学参数. 计算结果表明， 酯基连接的烷烃链亲水性越小, 毒性越大; 苯环连接的取代基亲水性越大, 毒性越大; 分子的体积越大, 毒性越小; 分子产生氢键的能力越大, 毒性越小; 分子最高占据轨道能量越高, 毒性越大.