基于结构和反应机理的具有较高有机磷水解活性的人体丁酰胆碱酯酶突变酶的合理化设计

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    21102050
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    25.0万
  • 负责人：
    刘俊军
  • 依托单位：
    华中科技大学
  • 学科分类：
    B0307.化学反应机制
  • 结题年份：
    2014
  • 批准年份：
    2011
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2012-01-01 至2014-12-31

项目摘要

有机磷化合物主要用于杀虫剂和化学武器。这些神经毒性化合物主要通过对乙酰胆碱酯酶(AChE)不可逆的抑制,使乙酰胆碱在体内蓄积而引起神经系统功能紊乱，严重者可致死。目前临床上主要使用的肟类化合物本身有毒，且对AChE的重活化率较低，因此开发安全高效的有机磷化合物解毒剂非常必要。丁酰胆碱酯酶(BChE)是潜在的、安全的有机磷化合物解毒剂，但解毒效率很低。本项目以研究BChE催化水解几个具有代表性的有机磷化合物的基本反应机理为切入点，利用QM/MM-FE这个研究酶催化反应机理最有力的计算工具，得到反应的能量最优反应途径和自由能曲线，确定决速步骤，解释有机磷化合物的结构同过渡态稳定性之间的关系，总结BChE被抑制以后难以重活化的一般性规律。在深刻理解基本反应机理的基础上，分析能加速酶催化反应的关键因素，以稳定决速步骤的过渡态为设计方向，合理设计具有较高活性的BChE突变酶作为有机磷化合物的解毒剂。

结项摘要

本项目的研究计划和预期目标是利用QM/MM-FE方法研究BChE催化水解几个具有代表性的有机磷化合物的基本反应机理，并基于结构和反应机理分析能加速酶催化反应的关键因素，进而开展具有较高活性的BChE突变酶的合理设计。.本项目很好地完成了对BChE催化水解sarin的机理研究，不仅按计划研究了野生酶的催化反应机理，还另外研究了G117H突变酶的催化反应机理，揭示了G117H突变在催化反应中的作用，并依据G117H的作用机制，进行了包括G117K和G117V在内的突变酶设计，结果发表在Biochemistry期刊上。项目负责人因此受邀在XIV International Symposium on Cholinergic Mechanisms (第十四届国际胆碱机制研讨会)就本项目的工作做了邀请报告。.本项目在探索BChE催化水解paraoxon-ethyl和paraxon-methyl的过程中发现了分子对接、活性口袋内水的合理构象等多方面重要的科学问题。这些问题促进了本项目在发展分子对接方法、改进QMMM优化策略、发展新的质子化状态预测方法等方面取得了重要进展。这些方面研究结果的相关论文正在审稿或投稿过程中。

项目成果

期刊论文数量（2）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）

数据更新时间：{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI：
    {{ item.doi || "--"}}
  • 发表时间：
    {{ item.publish_year || "--" }}
  • 期刊：
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子：
    {{ item.factor || "--"}}
  • 作者：
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者：
    {{ item.author }}

数据更新时间：{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}

数据更新时间：{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}

数据更新时间：{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}

数据更新时间：{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}

数据更新时间：{{ patent.updateTime }}

其他文献

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI：
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间：
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊：
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子：
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者：
    {{ item.author }}
empty
内容获取失败，请点击重试
重试联系客服
title开始分析
查看分析示例
此项目为已结题，我已根据课题信息分析并撰写以下内容，帮您拓宽课题思路：

AI项目思路

AI技术路线图

相似国自然基金

{{ item.name }}
  • 批准号：
    {{ item.ratify_no }}
  • 批准年份：
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额：
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别：
    {{ item.project_type }}

相似海外基金

{{ item.name }}
{{ item.translate_name }}
  • 批准号：
    {{ item.ratify_no }}
  • 财政年份：
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额：
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别：
    {{ item.project_type }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者：{{ showInfoDetail.author }}

知道了

AI项目解读示例

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

        graph TD
          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]
关闭
close
客服二维码