王涛[1]2004年在《含多胺、二硫键以及硫醚结构的环肽的设计合成及分子识别研究》文中研究指明环肽的分子识别研究是当前生物有机化学前沿发展迅速、富有挑战性的领域之一。本文致力于含仲胺、二硫键以及硫醚结构的环肽的设计合成及其对氨基酸甲酯盐酸盐和阴阳离子的识别和对映识别性能研究，取得了一系列具有重要学术意义和应用前景的创新性结果。 设计合成了含多胺、二硫键和硫醚结构的环肽叁个系列共计21个化合物。深入研究了它们的合成方法，实现了多种有效的选择性合成，摸索出了一条有效的以1+1关环反应制备环肽的有效合成方法。所合成出来的环肽具有不同的识别位点、不同的分子刚柔度以及不同的手性中心，其结构经过~1HNMR、MS和元素分析等确证。 利用紫外分光光度滴定法研究了所合成的环肽在甲醇中对氨基酸甲酯盐酸盐的对映选择性识别性能，测定了超分子配合物的结合常数和自由能变化，并利用核磁共振等手段对识别现象进行了进一步的解释。结果表明：环肽分子对所考察的氨基酸甲酯盐酸盐均具有识别能力，主客体间形成1：1型超分子配合物。其识别推动力主要来自客体分子的氨基、羰基等分别与环肽分子的羰基、酰胺氮氢之间形成的多重氢键作用。在大多数情况下，环肽分子与D—氨基酸甲酯盐酸盐的结合常数高于L构型。环肽本身侧链变化造成的微环境效应对手性识别能力也有较大影响。核磁共振研究结果表明，环肽的酰胺键同时作为氢键的受体和供体参与氢键的形成。利用紫外分光光度滴定法研究了所合成的环肤在乙睛中对阴阳离子的识别配位性能，测定了超分子配合物的结合常数和自由能变化。结果表明:含二硫键和硫醚结构的环肤既可以作为阳离子的受体，也可以作为阴离子的受体。其识别推动力主要来自静电吸引以及阳离子一二相互作用。环肚分子与阳离子的结合强度不仅仅取决于离子半径，离子所带的电荷同样起了重要作用，阳离子半径越小，所带的电荷数越多，与环肚的结合常数越大。关键词:环肤二硫键硫醚分子识别紫外光谱滴定
王涛, 夏传琴, 张玉玺, 谢如刚, 余孝其[2]2004年在《含双二硫键的环肽的合成》文中提出作为一类新型的大环主体化合物,环肽分子具有多个氢键的结合部位,而且环肽的环状结构,具有一定的构象约束作用,其空间构象相对线型肽有较大的稳定性,抗酶解能力比线型肽强得多。这些特点使环肽在药物、纳米材料、离子通道及超分子识别与超分子自组装等领域都有着极其广泛的用途。以L-胱氨酸为结构单元的含二硫键的环肽引起了人们的关注,二硫键结构单元在稳定环肽的活性构象方面起了重要的作用。我们用1+1关环的方法合成了一个含双二硫键的环肽4,合成路线
黄小毅[3]2004年在《含二硫键的环肽的合成与分子识别作用》文中研究表明环肽特殊的结构特点以及在化学及药学上的优势使其成为当今化学中发展迅速、具有挑战性的领域。本文致力于研究含二硫键的寡环肽的合成及在分子识别中的应用,并获得了一些有意义与结果。我们从谷氨酸或天冬氨酸的两个羧基出发,得到一系列含S-Acm的线性肽衍生物,最后在高度稀释的溶液中用I2氧化生成二硫键这一方法进行关环得到我们的目标产物,其结构通过1HNMR、质谱等方法得到确证。通过使用这一方法我们成功合成了含二硫键的环五肽及环叁肽。将所合成的环五肽在分子识别方面作了初步的应用研究,在对D,L-氨基酸甲酯盐酸盐对映选择识别方面取得较好的结果。
王涛, 黄小毅, 邓泉, 谢如刚, 余孝其[4]2004年在《含二硫键的环五肽的合成》文中认为环肽化学作为有机化学和生物学的交叉研究领域,近年来得到很大发展。但由于环肽的合成不易、产率不高而限制了它的应用。随着对环肽的合成,结构和性能研究的进一步深入,环肽将在超分子化学、仿生化学及药物化学等诸多领域得到更为广泛的应用。近年来,以L-胱氨酸为结构单元的含二硫键的环肽引起了人们的关注,二硫键结构单元被认为在稳定环肽的活性构象方面起了重要的作用,这些环肽在超分子识别以及离子通道的研究方面显示
王涛, 王晓燕, 向清祥, 张玉玺, 余孝其[5]2004年在《含硫醚结构的环肽的合成》文中研究表明近年来,以L-胱氨酸为结构单元的含二硫键的环肽引起了人们的关注,二硫键结构单元被认为在稳定环肽的活性构象方面起了重要的作用,这些环肽在超分子识别、环肽纳米管、以及离子通道的研究显示了很好的应用前景。我们注意到有关含有硫醚结构,即在二硫键中插入一个隔离基团的环肽未见报道。设计合成这类环肽并考察其识别性能可以为进一步解释二硫键在分子识别过程中的作用提供重要依据。我们合成了不同隔离基团桥联的L-半胱氨酸中间体,进一步合成了一系列的含硫醚键结构的环
黄小毅, 王涛, 夏传琴, 余孝其[6]2004年在《分子内环化合成含二硫键的环五肽》文中研究表明近年来,环肽以其独特的构象,以及它在分子识别、生物离子通道、超分子自组装、药物设计等方面的应用,吸引了越来越多的化学家、生物学家、药学家的重视,化学工作者更是不断地从其结构上进行各种修饰改变,以期获得其更大的应用价值。二硫键广泛存在于激素、酶、免疫球蛋白中,被认为在稳定有生物活性的肽的构象方面起了重要作用,为进一步提高生物活性,人们往往引入二硫键对生物活性肽进行结构修饰。如Ranganathan
赵宏璐[7]2008年在《环二肽及其与十二烷基磺酸钠相互作用的理论化学研究》文中提出环二肽是环肽中氨基酸个数最少的一类化合物,具有明显的生理活性,在生物体的生命活动中扮演着极其重要的角色。环二肽稳定性的研究对药物合成以及生物活性机理的探究具有重要的指导意义。本文构建了含赖氨酸、精氨酸、组氨酸的环二肽及其相应直链肽的构型,对其进行量子化学计算,分析分子的稳定性。在此基础上,对这些环二肽与十二烷基磺酸钠(SDS)的相互作用进行理论化学研究。对含赖氨酸、精氨酸、组氨酸的环二肽进行几何全优化,初始构型中的船式六圆环转变为刚性平面环;以含lys二肽为例分析比较了含赖氨酸的环二肽和相应直链肽优化后的能量值。对不同氨基酸组成的含lys二肽,能量值的大小顺序都是环二肽>H型直链二肽>coated型直链二肽。lys-gln和lys-asn的二肽能量差明显小于大多数二肽,lys-glu和lys-asp的二肽能量差明显大于大多数二肽。coated型直链肽优化后,呈现出β片层结构。影响二肽能量的主要因素是侧链氨基酸上R基团的不同。本文对计算所得的二肽与DS-相互作用的的结合能进行分析比较。结果表明,含赖氨酸二肽中,lys-pro环二肽比相应直链二肽更容易与SDS结合。含精氨酸二肽中有7种二肽的相应环二肽比直链二肽更容易与SDS结合,含组氨酸二肽中有10种二肽的相应环二肽比直链二肽更容易与SDS结合。其余的二肽相反。从结合值的大小来看,这叁类碱性氨基酸二肽与SDS作用结合的容易程度顺序为:组氨酸>赖氨酸>精氨酸。对与SDS作用后的直链二肽进行二级结构预测,根据构型中的二面角φ和ψ值作出拉氏构象图,根据图中散点位置归类,lys-glu、lys-his、arg-his、his-pro、his-trp组成的直链二肽没有显着的结构特征,其余的直链二肽均表现为β片层结构。
佚名[8]2004年在《有机化学 分类题目索引》文中认为一 有机合成化学1,3 二羟基丙酮衍生物的合成左华 ,赵宝祥 ,谭伟 ,王大威 ,沙磊 (3 3 1)……………………………………………………………………1,3 偶极环加成反应合成 1 (取代苄基 ) 1,2 ,3 叁唑类化合物扈艳红 ,刘世
王芳斌[9]2009年在《二茂铁—肽的生物电化学研究以及纳米磁性粒子的表面修饰》文中研究说明生物分子识别及相互作用是生命的基础,研究多肽、小分子等与蛋白质相互作用在疾病诊断、药物研发和生物环境行为等的研究方面具有广阔的应用前景。在本论文中,将具有生物活性的多肽与具有电化学活性及良好生物相容性的二茂铁相结合,合成了系列二茂铁-多肽化合物,研究了它们的结构及电化学性质,以及它们与蛋白质、金属离子等的相互作用；另一方面,制备了Fe304磁性纳米粒子,对其进行了化学修饰。主要研究工作如下：以二茂铁为原料,用苯并叁氮唑-N,N,N’,N’-四甲基脲六氟磷酸酯(HBTU)及水溶性碳化叁亚胺(EDC)N-烃基琥珀酰亚胺(NHS)为缩合剂,合成了1’-半胱胺-1-甲酸甲酯二茂铁(产率为30%)、1’-半胱胺-1-二茂铁甲酸(90%)、氨基二茂铁(98%)、谷胱甘肽-二茂铁(91%),并用核磁共振和红外光谱等进行表征,确认了它们的结构。并将上述含巯基的分子在金电极上组装成单分子自组装膜修饰电极。表面电化学实验结果表明二茂铁-多肽分子在电极表面进行单电子准可逆氧化还原反应。合成了谷胱甘肽-二茂铁化合物,用电化学方法研究了化合物与牛血清蛋白(BSA)的相互作用。谷胱甘肽-二茂铁与牛血清蛋白作用后,其氧化还原峰发生正移,由原来的Epa=0.257V, Epc=0.132V移到了Epa=0.262 V, Epc=0.159 V。1’-半胱胺-1-谷胱甘肽二茂铁修饰电极的氧化还原峰电位分别为0.748 V和0.645 V,而与Cd2+配位后,氧化还原峰电位为Epa=0.820 V和Epc=0.680 V,与配位前的氧化还原峰电位相比,正移72 mV,且氧化还原峰电位与Cd2+的浓度成线性关系,因此该电极用来定量分析水中Cd2+的浓度,最低检测限为0.1 nmol／L。以HBTU为缩合剂合成了Gly-Gly-Tyr-Arg四肽,以及它与二茂铁的化合物Boc-HN-Fca-Gly-Gly-Tyr-Arg-OMe(83%)和Boc-HN-Fca-Gly-Gly-Tyr-Arg-OH (80%)。用循环伏安(CV)方法对产物的电化学性能进行了研究,发现Boc-HN-Fca-Gly-Gly-Tyr-Arg-OMe的氧化和还原峰电位分别为0.385V和0.346 V,峰电位差△E为41 mV,峰电流密度之比Jpa/Jpc=1.055。Boc-HN-Fca-Gly-Gly-Tyr-Arg-OH的氧化和还原峰电位分别为0.532V和0.453 V,峰电位差△EP为79 mV,峰电流密度之比Jpa/Jpc=0.928。用电化学方法研究了Boc-HN-Fca-Gly-Gly-Tyr-Arg-OMe与木瓜蛋白酶的相互作用。磁性分离具有快速,高效,成本低等优点,将磁性纳米粒子进行表面修饰后,能提高纳米粒子的稳定性和生物兼容性。采用氧化水热法制备了Fe304纳米颗粒,通过乳液交联法成功获得了Fe304／壳聚糖磁性纳米粒子。经IR、XRD、TEM、TG等方法表征分析,该复合磁性纳米粒子的平均粒径为25 nm左右,具备超顺磁性,复合物中磁性物质的含量为37.8%。并对壳聚糖包覆机理进行了探讨。采用化学共沉淀法制备了Fe304磁性纳米粒子,用羧甲基葡聚糖包裹修饰磁性Fe304纳米粒子,制备了复合Fe304／葡聚糖磁性纳米粒子。利用红外光谱、透射电镜、XRD等测试手段对纳米粒子进行表征,实验发现修饰后的Fe304仍保持原来的晶相结构,在水溶液中的胶体稳定性显着提高。并将其用于牛血清白蛋白(BSA)的吸附／解吸研究,考察了蛋白质浓度、温度、离子强度、pH值对吸附蛋白质的影响。结果表明亲和磁性复合纳米粒子的吸附行为满足Langmuir吸附等温式,且对离子强度和pH值依赖性强。当pH=4.7,BSA的最大吸附量达到22.37 mg/g。低浓度时,表面修饰磁性纳米粒子比裸磁珠BSA吸附量提高了67%。
刘开泉[10]2011年在《利用原核系统表达富含二硫键蛋白质的探索与改进》文中指出随着基因工程的发展,工业化生产的蛋白类制品越来越多,其市场前景也越来越广阔。利用外源蛋白表达系统生产具有重要价值的蛋白是现代生物技术产业的核心内容和研究热点,大肠杆菌作为当今世界上应用最广泛的蛋白质表达系统,有众多优点:大肠杆菌是第一个用于重组蛋白生产的宿主菌,它不仅遗传背景清楚、培养操作简单、转化效率高、生长繁殖快、成本低廉、待选质粒和宿主多,可以快速大规模地生产目的蛋白,而且其表达外源基因产物的水平远高于其它蛋白表达系统,表达的目的蛋白量甚至能超过细菌总蛋白量的30%。然而有些重组蛋白质制品特别是富含二硫键的蛋白质在大肠杆菌中表达常常为无活性的包涵体,具有生物活性蛋白质的获得需采用哺乳动物细胞表达系统,但哺乳细胞表达体系产率低、成本高、周期长、培养要求条件高等缺点严重限制了基因工程制品的推广应用。因此改善大肠杆菌表达系统使之可以应用于富含二硫键蛋白质的表达,是一个挑战性的课题。本课题选取具有工业化前景且富含二硫键的曲霉植酸酶作为研究目标,探索和改进其在大肠杆菌中的表达,通过基因操作将该基因分别连接4种不同的周质定位信号肽序列及利用两株具有氧化型胞质的大肠杆菌突变株来表达目的蛋白,以促进二硫键的形成,结果使植酸酶在原核表达中的活性大大提高;我们同时还对不同菌株的最佳表达条件进行了优化。主要结果如下:1.具有氧化型细胞质的工程菌株能够明显提高植酸酶的活性。构建植酸酶原核表达载体,利用两种氧化型突变大肠杆菌菌株作为宿主表达植酸酶,由于氧化型突变菌株的胞质环境及氧化状态的硫氧还蛋白家族类蛋白质有利于二硫键的形成,使植酸酶活性有明显提高,突变株Rosetta-gami(DE3)与一般普通表达菌株比,在一般诱导培养条件下植酸酶活性提高234%,另一株突变菌株TransB(DE3),其植酸酶活性也提高了220%。2.植酸酶周质定位有助于植酸酶活性的提高。实验中选取含有周质定位作用信号肽的质粒pET27b(含有信号肽序列SSPelB)作为表达载体,信号肽与目的蛋白的融合可以促进目的蛋白从细胞质转运到大肠杆菌的周质中,而周质不但具有与胞质不同的氧化环境而且包含促进二硫键形成的Dsb酶系统。为了筛选运转效率更高的信号肽,克隆得到了另外叁种周质蛋白的信号肽序列即DsbA、DsbC及碱性磷酸酶的信号肽序列,分别命名为SSDsbA、SSDsbC和SSPhoA,用上述叁种信号肽分别替代pET27b中原有的信号肽序列SSPelB,构建了叁个新的表达载体。将植酸酶基因phyA分别插入这四个周质定位表达载体中,通过转化大肠杆菌获得了四株工程菌(SSPelB-PhyA、SSDsbA-PhyA、SSDsbC-PhyA、SSPhoA-PhyA)。与一般普通表达菌株比,四株具有周质定位的工程菌所产植酸酶活性均有大幅提高,活性分别提高164%、246%、225%、186%。3.最佳发酵条件的筛选。设置不同的培养温度、诱导剂浓度等条件,研究不同的发酵条件及组合对植酸酶表达量及酶活性的影响,通过30个不同的条件组合进行发酵优化。发酵结果显示,诱导剂浓度的改变对酶活性的影响比温度改变影响明显,0.25mM IPTG是大多数菌株的最佳诱导剂浓度;温度对植酸酶的表达及活性的影响较为复杂,不同工程菌株的最佳诱导温度介于25℃~37℃温度范围。4.发酵条件优化利于植酸酶活性的提高。经过各个菌株最佳发酵条件的优化,利用信号肽将植酸酶周质定位的菌株中SSDsbA-PhyA活性提高最为明显,在其最佳发酵条件28℃/0.25mM IPTG下相对于使植酸酶定位于还原型胞质可以使植酸酶催化活性提高525%;氧化型细胞质的菌株中PhyA-Rosetta-gami活性提高较大,在其最佳发酵条件34℃/0.50mM IPTG下相对于普通菌株可使植酸酶催化活性提高542%。
参考文献：
[1]. 含多胺、二硫键以及硫醚结构的环肽的设计合成及分子识别研究[D]. 王涛. 四川大学. 2004
[2]. 含双二硫键的环肽的合成[C]. 王涛, 夏传琴, 张玉玺, 谢如刚, 余孝其. 大环化学和超分子化学研究进展——中国化学会全国第十二届大环第四届超分子化学学术讨论会论文集. 2004
[3]. 含二硫键的环肽的合成与分子识别作用[D]. 黄小毅. 四川大学. 2004
[4]. 含二硫键的环五肽的合成[C]. 王涛, 黄小毅, 邓泉, 谢如刚, 余孝其. 大环化学和超分子化学研究进展——中国化学会全国第十二届大环第四届超分子化学学术讨论会论文集. 2004
[5]. 含硫醚结构的环肽的合成[C]. 王涛, 王晓燕, 向清祥, 张玉玺, 余孝其. 大环化学和超分子化学研究进展——中国化学会全国第十二届大环第四届超分子化学学术讨论会论文集. 2004
[6]. 分子内环化合成含二硫键的环五肽[C]. 黄小毅, 王涛, 夏传琴, 余孝其. 大环化学和超分子化学研究进展——中国化学会全国第十二届大环第四届超分子化学学术讨论会论文集. 2004
[7]. 环二肽及其与十二烷基磺酸钠相互作用的理论化学研究[D]. 赵宏璐. 哈尔滨工业大学. 2008
[8]. 有机化学 分类题目索引[J]. 佚名. 有机化学. 2004
[9]. 二茂铁—肽的生物电化学研究以及纳米磁性粒子的表面修饰[D]. 王芳斌. 中南大学. 2009
[10]. 利用原核系统表达富含二硫键蛋白质的探索与改进[D]. 刘开泉. 山东农业大学. 2011
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