人胰岛淀粉样多肽（hIAPP/amylin）聚集与2型糖尿病（T2D）中胰腺β细胞死亡和胰岛素缺乏相关。由于 T2D 尚无根治方法，开发抗聚集分子以保护β细胞具有重要意义。本研究结合离散分子动力学（DMD）模拟、生物物理表征和细胞毒性实验，评估氧化石墨烯（GO）纳米片抑制 hIAPP 聚集的潜力。DMD 模拟和体外实验表明，GO 可...
农药残留检测是食品安全的重要问题，亟需准确、快速、低成本的检测手段。本文设计了一种基于适配体（单链DNA，ss-DNA）的比色生物传感器，用于检测啶虫脒（Acetamiprid）。该体系以ss-DNA适配体作为人工识别受体，以绿色合成的银纳米粒子（AgNPs）作为光学信号载体，以氯化钠（NaCl）作为AgNPs聚集诱导剂。优化后采用...
适配体是具有稳定空间结构、可高亲和力和特异性结合靶标的短单链 DNA 或 RNA 寡核苷酸，通常通过 SELEX 实验筛选。本文提出一种用于蛋白靶标的计算机辅助适配体设计方法，包括三步：首先通过分子对接和结构分析寻找潜在结合位点；其次分别设计负责靶标识别的短序列和维持识别区构象的结构部分；最后通过分子动力学模拟和 MM–PBSA/N...
转录抑制因子 Rex 通过感知 NADH/NAD+ 池的氧化还原状态调控呼吸基因表达。来自链霉菌 Streptomyces rimosus 的 Sr-Rex 是新鉴定的氧化还原感应蛋白，其三维结构及与底物复合物尚未解析。本研究首先以同源蛋白晶体结构为模板，通过同源建模构建 Sr-Rex 二聚体及其与辅因子 NADH/NAD+ 的复合...
本文针对此前报道的一种用于检测无机磷酸盐（Pi）的蛋白荧光生物传感器进行结构预测。该传感器以大肠杆菌磷酸结合蛋白（PBP）为支架，并在 A17C 和 A197C 突变位点共价连接两个四甲基荧光素（RHO）荧光团。作者采用经典分子动力学和 Car–Parrinello/分子力学（CP/MM）混合模拟，分别构建无 Pi 和有 Pi 状态...
碳纳米管为开发高灵敏度分子检测器提供了新途径，已有基于纳米管的传感器达到10^-11 M检出限。本文提出一种生物传感器设计，由嵌入氮化硅或其他膜中的功能化碳纳米管孔、氟富勒烯—Fab片段偶联物以及表面修饰互补Fab片段的聚合物微球组成。分子动力学和随机动力学模拟表明，(9,9)外氢化碳纳米管的导电能力比离子通道开关ICSTM生物传感...
人神经保护肽 humanin（HN）是一种近期在阿尔茨海默病（AD）人脑中检出的线性 24 氨基酸肽。HN 在体外可特异性抑制由 β-淀粉样蛋白（Aβ）肽以及家族性 AD 相关淀粉样前体蛋白（APP）及其基因突变诱导的神经元死亡，因而被视为 AD 潜在治疗先导结构，但其分子机制尚不清楚。本研究通过亲和质谱和分子建模鉴定 HN 与 A...
金黄色葡萄球菌肠毒素B（SEB）是引起食物中毒的重要外毒素。本研究通过噬菌体展示肽库筛选SEB结合肽，并用等温滴定量热法（ITC）测定其结合热力学参数。在5个候选肽中，3个与SEB具有亲和力，其中peptide3亲和力最高，结合常数约10^5 M^-1。ITC结果表明，肽与SEB的结合主要由熵驱动，疏水相互作用占主导。圆二色光谱（C...
活体荧光成像已成为追踪细胞内多种分子事件时空定位的有力工具。基于 Förster 共振能量转移（FRET）的遗传编码荧光指示剂被常规使用，但调控其功能的分子基础尚未完全阐明。本文以蛋白激酶 A 调节亚基的 cAMP 结合域为基础，介绍一种常用 cAMP FRET 传感器的结构与动力学性质。采用隐式溶剂分子动力学模拟，定位 cAMP ...
本研究采用实验与理论相结合的方法表征葡萄糖氧化酶（GOx）的结构与动力学特性。利用准弹性中子散射（QENS）实验获取蛋白在皮秒至纳秒时间尺度上的振动频率，并将其与正常模式分析（NMA）得到的理论频率进行比较，结果表明实验值与理论值具有良好一致性。进一步采用分子动力学（MD）模拟及协方差分析研究GOx的构象稳定性与集体运动，考察回转半...