基于计算蛋白质三维空间结构的自由能运算方法的研究及其在分子模拟过程中的实现

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    21003023
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    20.0万
  • 负责人：
    吴荻
  • 依托单位：
    复旦大学
  • 学科分类：
    B0302.化学模拟与应用
  • 结题年份：
    2013
  • 批准年份：
    2010
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2011-01-01 至2013-12-31

项目摘要

自由能是物理化学中的一个重要概念。以计算自由能的分子模拟方法来解析蛋白质的三维空间结构在学术界广为应用，但是其中的一个瓶颈问题至今没有很好的解决：即自由能算法目前还难以满足研究蛋白质结构所需的大量计算及结果精确的要求。因此研究新的自由能运算方法成为计算生物化学中亟待解决的重要课题之一。本课题旨在研究并开发新的自由能运算方法用来更好和更加有效的研究蛋白质的三维空间结构。我们将以分子模拟的方式来验证新方法的可行性及其效率的提高。该课题属于物理化学及生物学交叉学科的研究项目，其研究涉及并应用多领域相关学科的知识，其研究成果也必将促进相关领域的科学发展。同时新的自由能运算方法将更加有效的用于研究蛋白质之间的相互作用，从而有助于研究与蛋白质结构变化相关的疾病以及这些疾病的治疗与预防。

结项摘要

研究蛋白质结构的三维空间构象及其结构的稳定性是非常重要的科学问题。试验方法及计算学方法均可对其进行研究且殊途同归。在计算学方法中自由能运算是非常重要且大量用于研究该课题的方法。科学研究表明自由能运算方法的选取最终会影响到能否准确地计算出蛋白质的三维空间结构。因此一个好的自由能运算方法可以帮助我们更好地研究蛋白质的三维空间结构。本课题着眼于研究适合计算蛋白质三维空间结构的自由能运算方法。我们在课题组前期研究的基础上，选取脯氨酸系统展开研究。在我们所研发的自由能方法中，我们加入适合该系统的多重空间变量。应用该自由能运算方法，我们描画出脯氨酸的自由能图谱。由此图谱得到的稳态结构参数符合量子计算结果。这说明该自由能运算方法可以很好地用于研究小分子蛋白质系统。该方法将有助于我们更好地研究小分子蛋白质系统的稳态、过渡态，以及稳态与过渡态之间的转换路径。同时该方法也可用于研究与小分子蛋白质系统相关的化学及生物学的科学问题。

项目成果

期刊论文数量（1）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
The puckering free-energy surface of proline
脯氨酸的褶皱自由能表面
  • DOI：
    10.1063/1.4799082
  • 发表时间：
    2013-03
  • 期刊：
    AIP ADVANCES
  • 影响因子：
    1.6
  • 作者：
    Wu, Di
  • 通讯作者：
    Wu, Di

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移动Web操作系统安全综述
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  • 通讯作者：
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  • 作者：
    吴荻;武春友;Wu Di,Wu Chunyou(School of Management,Dalian Unive
  • 通讯作者：
    Wu Di,Wu Chunyou(School of Management,Dalian Unive
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  • 通讯作者：
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  • 通讯作者：
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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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