發(fā)布時(shí)間：2021-09-17 09:17

　　隨著高質(zhì)量蛋白質(zhì)和DNA實(shí)驗(yàn)結(jié)構(gòu)（X射線,核磁共振,冷凍電鏡）的增加,為我們?cè)诖髷?shù)據(jù)場(chǎng)景下提高對(duì)生物大分子內(nèi)部相互作用的理論認(rèn)識(shí)開辟了空間。雖然以往的研究已經(jīng)從基于統(tǒng)計(jì)學(xué)上的距離分布和相互作用能等方面對(duì)不同形式的氨基酸-氨基酸以及氨基酸-堿基接觸（范德華、氫鍵）的相對(duì)豐度進(jìn)行了分析,但是對(duì)于其內(nèi)部的物理化學(xué)性質(zhì)的研究則相對(duì)較少。在本工作中,我們?cè)诰o束縛近似方法的基礎(chǔ)上,直接對(duì)蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)和蛋白質(zhì)-DNA數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)百萬(wàn)分子片段的電荷遷移積分進(jìn)行了計(jì)算,并構(gòu)建了一個(gè)具有代表性的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)模型來(lái)揭示生物大分子內(nèi)部的電荷遷移。該模型可以從整體上對(duì)數(shù)百萬(wàn)氨基酸-氨基酸以及氨基酸-堿基對(duì)的電荷遷移網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行把控,并可以代表天然大分子體系中可能出現(xiàn)的任何殘基之間的接觸。因此,該電荷遷移網(wǎng)絡(luò)作為一個(gè)強(qiáng)大的、直觀化的查找圖,使我們能夠直接獲得任何天然蛋白質(zhì)和DNA結(jié)構(gòu)中的電荷遷移并找到一個(gè)通用或普遍的識(shí)別碼。除此之外,我們還利用緊束縛近似方法對(duì)模型系統(tǒng)鄰苯二酚O-甲基轉(zhuǎn)移酶（COMT,Catechol O-Methyl-transferase）進(jìn)行了電荷遷移積分的計(jì)算,并構(gòu)造了電荷遷移網(wǎng)絡(luò)。從而將量子力學(xué)... 

【文章來(lái)源】：華中農(nóng)業(yè)大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：77 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

網(wǎng)絡(luò)圖的類型，圖ABC分別表示無(wú)向圖，有向圖，權(quán)重圖（PavlopoulosGAetal2011）

傳輸?shù)郊?xì)胞質(zhì)周圍的細(xì)胞色素）。這是理解電荷如何從細(xì)胞內(nèi)部遷移到外部的一個(gè)重要步驟。1.2 生物大分子體系中的電荷遷移電荷遷移反應(yīng)是所有生命有機(jī)體的基礎(chǔ)并且廣泛地存在于生命活動(dòng)過(guò)程中。在酶催化代謝、光合作用、呼吸作用、生物體內(nèi)的信號(hào)傳遞等過(guò)程都起著很重要的作用。一般地，電荷遷移反應(yīng)在細(xì)胞膜上通過(guò)激活一些細(xì)胞化合物，然后通過(guò)電荷的傳輸，信息就可以在蛋白質(zhì)鏈中進(jìn)行長(zhǎng)距離的傳輸。此外，蛋白質(zhì)中的電荷遷移反應(yīng)還有助于生物體中的能量轉(zhuǎn)換過(guò)程，多年來(lái)人們一直在溶液和化學(xué)層面上對(duì)大量的模型系統(tǒng)進(jìn)行分析。很明顯，整個(gè)過(guò)程的動(dòng)力學(xué)受特定系統(tǒng)的分子動(dòng)力學(xué)和一系列的實(shí)驗(yàn)條件所影響，包括氨基酸和堿基種類和序列。但是，對(duì)這些因素和其它因素明確作用的了解仍然需要進(jìn)一步研究。

華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2019 屆碩士研究生學(xué)位論文溯到輔因子距離的調(diào)整（Moser C C et al 2006）。雖然 Gray 和 Winkler 估計(jì)有效生物電荷遷移的上限為20 （Gray H B, Winkler J R 2003）。但Dutton將這個(gè)值設(shè)為14 ，生物信息學(xué)研究表明，大多數(shù)電荷遷移活性蛋白的輔因子排列在 5-10 之間。利用圖 1.4 所示的模型蛋白質(zhì)，Cordes M 和同事測(cè)定了氨基酸側(cè)鏈對(duì)電荷遷移機(jī)制及電荷遷移率的影響（Cordes M et al 2008）。將正電荷選擇性注入 C 端氨基酸側(cè)鏈后，通過(guò)激光實(shí)驗(yàn)測(cè)定了 N 端酪氨酸中電荷遷移的含量。如果中心氨基酸的側(cè)鏈 X 為脂肪族，則發(fā)生單步超交換。但以可氧化的芳香側(cè)鏈為取代基 X，則發(fā)生兩步跳躍過(guò)程，其中比單步的電荷遷移反應(yīng)快了 20-30 倍。在 20 的范圍內(nèi)，這些跳躍過(guò)程的總速率為 106s-1，各步驟的速率反映了氨基酸側(cè)鏈的氧化還原電位的差異

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于主成分分析的代謝網(wǎng)絡(luò)中心化[J]. 丁德武.  計(jì)算機(jī)與應(yīng)用化學(xué). 2015(03)
[2]緊束縛模型方法及其在DNA分子中的應(yīng)用[J]. 崔鵬,張冬菊,劉永軍,苑世領(lǐng),李柏青,高軍,劉成卜.  中國(guó)科學(xué):化學(xué). 2011(04)
[3]基于網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞纳锞W(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)識(shí)別研究進(jìn)展[J]. 黃海濱,楊路明,王建新,陳建二,李紹華,杜秀英.  數(shù)學(xué)的實(shí)踐與認(rèn)識(shí). 2011(07)
[4]蛋白質(zhì)氨基酸網(wǎng)絡(luò)研究進(jìn)展[J]. 常珊,焦雄,王美華,田緒紅.  現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)進(jìn)展. 2011(01)

碩士論文
[1]復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)識(shí)別技術(shù)研究[D]. 楊汀依.南京理工大學(xué) 2011



本文編號(hào)：3398421