论文题目: 甘露寡糖/DC-SIGN及小肽/DNA相互作用研究
论文类型: 博士论文
论文专业: 化学
作者: 刘晓红
导师: 赵玉芬
关键词: 甘露糖衍生物,丝组二肽,寡聚核苷酸,分子间相互作用
文献来源: 清华大学
发表年度: 2005
论文摘要: 采用实验手段和理论化学研究相结合方法研究分子间相互作用,这种在计算机上进行的“模拟实验”与传统的“有机化学实验”相辅相成,正在成为有机化学研究的重要手段。本论文中将利用光谱分析方法,如荧光光谱分析法、圆二色谱法以及紫外可见分光光度法来研究小分子化合物与蛋白底物之间的相互作用情况。利用先进的分子模拟软件,结合分子力学、量子力学和神经网络等方法和分子对接等理论化学手段,建立和优化相互作用的分子间形成复合物的结合构象,从而在分子水平上研究分子之间相互作用,并对其作用强度进行了理论预测。1.本论文根据了HIV/AIDS研究的最新进展,在DC-SIGN复合物晶体基础之上,设计并合成了三糖和一系列小分子化合物,其中化合物(C18H26N2O11)的晶体进行了X-射线衍射测定了其晶体结构。发现了一种在非常规条件下可用于寡糖合成的甘露糖/阿卓糖构筑单元的新制备方法。利用光谱分析法以及分子对接等手段研究小分子化合物与DC-SIGN蛋白底物之间相互作用及其强度,结果对于无抗药性的新一代抗AIDS病药物的研制具有理论参考意义。2.基于赵玉芬课题组,N-磷酰氨基酸自组装成肽实验导致丝组二肽DNA切割剂的专利成果,从Ser-His及相关二肽与DNA模型物以及L/D丝氨酸组酰胺与DNA模型物相互作用分子模拟结果出发,利用量子力学方法研究了它们之间的相互作用,佐证了丝组二肽对DNA具有切割活性,并阐明了该分子各功能基团的作用机理。3.用神经网络方法研究寡聚核苷酸双股链之间结合稳定性。作者与合作者开发的神经网络系统具有简捷、易行的优点,不需要测定一系列的热力学参数,其预测精度可与经典的热力学方法相媲美,在反义链药物的设计等方面具有实际的应用价值。本文研究结果表明,理论研究与实验方法相结合的方法是生命科学领域的一种行之有效的研究手段。
论文目录:
第1章 引言
1.1 分子间相互作用
1.1.1 静电相互作用
1.1.2 氢键
1.1.3 疏水相互作用
1.1.4 范德华相互作用
1.2 分子间相互作用光谱分析方法
1.2.1 紫外可见分光光度法
1.2.2 荧光光谱法
1.2.3 拉曼光谱
1.2.4 红外光谱
1.2.5 圆二色光谱
1.3 分子间相互作用理论研究方法
1.3.1 量子力学方法
1.3.2 分子力学方法
1.3.3 分子动力学方法
1.3.4 分子对接
1.3.5 人工神经网络
1.4 博士论文的主要内容
第一部分 甘露寡糖DC-SIGN 蛋白相互作用研究
第2章 DC-SIGN 蛋白研究进展
2.1 HIV 简介
2.1.1 HIV 的结构
2.1.2 HIV 的致病机理
2.1.3 HIV 感染特点
2.2 HIV/AIDS 研究新进展
2.2.1 DC-SIGN 简介
2.2.2 DC-SIGN 促进HIV 感染靶细胞
2.2.3 DC-SIGN 结构描述
第3章 小分子化合物的合成
3.1 仪器和药品
3.1.1 仪器
3.1.2 药品
3.2 寡糖的合成方法
3.2.1 氧糖苷键的寡糖的合成方法
3.2.2 甘露三糖合成路线
3.2.3 甘露三糖的合成
3.3 甘露糖衍生物的合成
3.3.1 1-胺基甘露糖
3.3.2 1-脲基甘露糖
3.3.3 1-氨基脲基甘露糖
3.3.4 甘露糖肟
3.3.5 甘露糖苯腙
3.3.6 1-苯胺基甘露糖
3.3.7 1-对甲苯胺甘露糖
3.4 甘露糖衍生物的量子化学研究
第4章 小分子化合物C_(18)H_(26)N_2O_(11)结构及量子化学研究
4.1 化合物的合成及表征
4.2 结构分析
4.3 量子化学研究
第5章 可用于寡糖合成的甘露糖/阿卓糖构筑单元的制备
5.1 甘露糖/阿卓糖构筑单元制备反应式流程
5.2 反应步骤
5.2.1 甲基-3,6-二-O-三丁基锡-α-D-甘露糖苷的合成
5.2.2 甲基-3,6-二-O-烯丙基-α-D-甘露糖苷的合成
5.2.3 甲基-3,6-二-O-烯丙基-2,4-二-O-苄基-α-D-甘露糖苷的合成
5.2.4 甲基-2,4-二-O-苄基-α-D-甘露糖苷的合成
5.2.5 甲基-2,4-二-O-苄基-3,6-二-O-三氟甲磺酰基-α-D-甘露糖苷合成
5.2.6 四丁基乙酰季铵盐的合成
5.2.7 甲基-2,4-二-O-苄基-3,6-二-O-乙酰基-α-D-阿卓糖苷的合成
5.2.8 甲基-2,4-二-O-苄基-α-D-阿卓糖苷的合成
5.2.9 甲基-2,4-二-O-苄基-3,6-二-O-三氟甲磺酰基-α-D-阿卓糖苷合成
5.2.10 甲基-2,4-二-O-苄基-3-O-三氟甲磺酰基-6-O-乙酰基-α-D-甘露糖苷的合成
5.2.11 甲基-2,4-二-O-苄基-6-O-乙酰基-α-D-阿卓糖苷的合成
5.2.12 甲基-2,4-二-O-苄基-3-O-三氟甲磺酰基-6-O-乙酰基-α-D-阿卓糖苷的合成
第6章 小分子化合物与DC-SIGN 相互作用研究
6.1 蛋白分子的表达
6.2 小分子化合物结构式
6.3 小分子化合物与DC-SIGN 相互作用研究
6.3.1 样品荧光光谱测定
6.3.2 样品圆二色谱测定
6.3.3 样品紫外光谱测定
6.4 小分子化合物与DC-SIGN 蛋白相互作用计算机模拟
6.4.1 计算模型的构建和计算方法
6.4.2 结合活性讨论
6.5 部分小结
第二部分 小肽与DNA相互作用及核酸稳定性的研究
第7章 人工切割试剂对生物大分子切割作用
7.1 丝组二肽及其类似物对生物大分子切割作用
7.2 二肽与DNA 相互作用量子化学研究
7.2.1 二肽与DNA 模型物分子对接以及量子化学研究
7.2.2 二肽与DNA 模型物分子对接以及量子化学研究结果
7.3 丝氨酸组酰胺与DNA 相互作用量子化学研究
7.3.1 非肽酰胺分子与DNA 模型物分子对接及量子化学研究
7.3.2 非肽酰胺分子与DNA 模型物分子对接量子化学研究结果
7.4 本章小结
第8章 用神经网络法预测双股核酸稳定性
8.1 神经网络方法
8.2 DNA 双股寡聚核酸稳定性预测
8.3 RNA/DNA 杂交双股寡聚核酸稳定性预测
8.4 本章小节与展望
结论
参考文献
致谢
声明
附录论文图表索引
个人简历、在学期间的研究成果及发表的论文
发布时间: 2006-06-29
参考文献
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