水合作用与pH调控聚电解质刷的构象转变

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作者 李康睿 马奭文 +1 位作者 王利云 赵新军 《原子与分子物理学报》 北大核心 2024年第3期33-40,共8页

我们基于Flory-Huggins理论,建立理论模型研究水合作用与pH调控聚电解质刷的构象转变.理论模型考虑聚电解质链与水分子间的作用(聚电解质链的水合作用)、体系中的静电作用.研究发现,随着水合作用的改变,聚电解质刷出现由溶胀到塌缩的构... 我们基于Flory-Huggins理论,建立理论模型研究水合作用与pH调控聚电解质刷的构象转变.理论模型考虑聚电解质链与水分子间的作用(聚电解质链的水合作用)、体系中的静电作用.研究发现,随着水合作用的改变,聚电解质刷出现由溶胀到塌缩的构象转变.由此表明了水合作用可在很大程度调节聚电解质刷的相变.通过分析pH的调控效应我们还发现,在碱性环境中(pH=8),聚电解质链单体的解离度增大,静电排斥会使得聚电解质刷溶胀.由此表明,聚电解质刷内水合作用与静电效应的耦合,将会共同决定聚电解质刷的构象转变特性.理论结果深刻揭示了水合作用的改变,会使得聚电解质刷体系发生相变,pH可在很大程度上改变其相变特性. 展开更多

关键词 水合作用 PH 聚电解质刷 构象转变

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细胞内RNA与RNA结合蛋白的动态相分离模拟 被引量：1

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作者 郭秀珍 王书恒 +1 位作者 李康睿 赵新军 《上海大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期197-211,共15页

细胞内生物大分子相分离在生理与疾病中发挥重要作用.首先基于扩散动力学、Hill动力学,提出了一种细胞内核糖核酸(ribonucleic acid,RNA)与RNA结合蛋白(RNA-binding proteins,RBPs)的动态相分离理论.基于扩散动力学模型,获得了RNA与RBP... 细胞内生物大分子相分离在生理与疾病中发挥重要作用.首先基于扩散动力学、Hill动力学,提出了一种细胞内核糖核酸(ribonucleic acid,RNA)与RNA结合蛋白(RNA-binding proteins,RBPs)的动态相分离理论.基于扩散动力学模型,获得了RNA与RBPs多相(多种相、多重相)分离特性.研究发现,细胞内RNA与RBP的动态多相分离机制,主要源于RNA与RBP生化反应相互作用以及特定的扩散性.通过生化反应相互作用,以不同速率扩散的RNA与RBP通过结合域结合反应,使得扩散较快的RNA、RBP反应聚集,形成扩散较慢的RNA-RBP复合物.由生化反应作用导致的RNA与RBP间的扩散关联,致使RNA与RBP形成多种、多重凝聚相.RNA与RBP生化反应的周期振荡,会形成振荡传播波(类似化学波),波动性会导致RNA与RBP浓度空间分布不均形成凝聚相,表明了RNA与RBP凝聚相形成与相分离的耗散结构特性.可以预测,RNA与RBPs的相分离不仅源自于扩散效应、溶解度的改变,还与RNA与RBP生化反应的周期振荡相关.结合平均场理论,获得了扩散系数与Flory相互作用参数的对应关系,不仅深刻理解体系中多种相互作用与扩散性的联系,而且更全面揭示了RNA与RBP多相分离的物理本质.研究结果符合实验观测,可为后续研究及应用提供参考. 展开更多

关键词 非平衡态 多相分离 扩散动力学 平均场理论 耗散结构

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中性/聚电解质高分子混合刷对蛋白质的吸附/解吸附 被引量：3

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作者 赵新军 李九智 马超 《原子与分子物理学报》 CAS 北大核心 2020年第2期177-184,共8页

本文应用分子理论,研究中性(A)/聚电解质(B)高分子混合刷对蛋白质的吸附/解吸附特性.理论模型考虑蛋白质与中性高分子A的排斥、以及与聚电解质高分子B的静电吸引.研究发现,在pH=4~6、中性高分子A处于弱水合状态时,混合刷中A高分子链塌... 本文应用分子理论,研究中性(A)/聚电解质(B)高分子混合刷对蛋白质的吸附/解吸附特性.理论模型考虑蛋白质与中性高分子A的排斥、以及与聚电解质高分子B的静电吸引.研究发现,在pH=4~6、中性高分子A处于弱水合状态时,混合刷中A高分子链塌缩,B聚电解质链溶胀.由于蛋白质和B聚电解质链间的静电吸引,导致高分子混合刷对蛋白质的吸附.当A高分子水合性增强时,A高分子链溶胀,B聚电解质链塌缩.由于蛋白质与A高分子链间的排斥作用增强,与B聚电解质链间的静电吸引减弱,混合刷对蛋白质解吸附. 展开更多

关键词 中性/聚电解质高分子混合刷 蛋白质 吸附/解吸附

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盐离子对蛋白质带电特性的影响 被引量：2

4

作者 刘春杰 赵新军 蒋中英 《原子与分子物理学报》 CAS 北大核心 2021年第2期25-32,共8页

本文应用分子理论,研究盐离子对蛋白质带电特性的影响,理论模型考虑蛋白质与阴离子的结合作用.研究发现,由于蛋白质与阴离子的结合,距离蛋白质表面附近处的阴离子被吸附在了蛋白质表面,在距离蛋白质表面附近区域,阴离子分布较少.通过计... 本文应用分子理论,研究盐离子对蛋白质带电特性的影响,理论模型考虑蛋白质与阴离子的结合作用.研究发现,由于蛋白质与阴离子的结合,距离蛋白质表面附近处的阴离子被吸附在了蛋白质表面,在距离蛋白质表面附近区域,阴离子分布较少.通过计算体系中的静电势,我们发现,在距离蛋白质表面附近,静电势呈现了较大的负值,带正电荷的阳离子感受到静电吸引,会出现在距离蛋白质表面附近的区域,这会使得在距离蛋白质表面附近的区域,阳离子数目增多.这样,在不同阴离子浓度、以及阴离子与蛋白质不同结合能条件下,阴离子会在不同程度上影响蛋白质的带电特性、影响体系中的静电特性.通过考察不同结合能条件下,蛋白质表面电荷面密度随阴离子浓度的变化关系还发现,较大的结合能会使得阴离子与蛋白质结合增快,蛋白质表面会呈现从正电荷态向负电荷态的转变.理论结果符合实验观测,由此表明,盐离子与蛋白质的结合导致蛋白质表面带电特性的改变,是盐离子影响蛋白质带电特性的本质. 展开更多

关键词 盐离子 蛋白质 带电特性

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Hes1调控AKT-MDM2-p53-PTEN通路的一种物理机制 被引量：2

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作者 苏瑞 李循 +3 位作者 王书恒 刘彼得 赵新军 李九智 《原子与分子物理学报》 北大核心 2024年第5期125-134,共10页

基于Hill动力学与Michaelis-Menten方程,建立理论模型研究发状分裂相关增强子1(Hairy and enhancer of split 1,Hes1)调控蛋白激酶B(Protein Kinase B,AKT)-鼠双微体2(Murine Double Minute2,MDM2)-抗癌基因p53(p53)-第10号染色体缺失... 基于Hill动力学与Michaelis-Menten方程,建立理论模型研究发状分裂相关增强子1(Hairy and enhancer of split 1,Hes1)调控蛋白激酶B(Protein Kinase B,AKT)-鼠双微体2(Murine Double Minute2,MDM2)-抗癌基因p53(p53)-第10号染色体缺失的磷酸酶及张力蛋白同源的基因(Phosphatase and tensin homolog deleted on chromosome ten,PTEN)通路的一种物理机制.研究发现,Hes1通过与PTEN结合抑制PTEN表达,并调控AKT信号.表明了Hes1蛋白的合成,以及Hes1与PTEN相互作用调控AKT-MDM2-p53-PTEN通路信号,将会有效地控制细胞结果.Hes1作为AKT-MDM2-p53-PTEN信号通路中上游调节的重要因素,还可以在一定程度上通过影响p53蛋白功能,改变p53对肿瘤的抑制性.理论结果可用于预测Notch通路信号异常诱导的致癌性,并进一步揭示了Notch信号通路影响细胞AKT-MDM2-p53-PTEN通路的激活机制. 展开更多

关键词 Hes1蛋白 调控 AKT-MDM2-p53-PTEN通路

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模型化研究两细胞间基因、蛋白耦合振荡中的噪声效应

6

作者 苏瑞 李九智 +3 位作者 李循 王书恒 刘彼得 赵新军 《原子与分子物理学报》 北大核心 2024年第4期149-158,共10页

本文基于Hill动力学与Michaelis-Menten方程,建立理论模型研究两细胞间基因、蛋白耦合振荡中的噪声效应.研究发现,在Notch信号通路中,两细胞间基因、蛋白耦合振荡呈现了周期振荡特性,表明了细胞间信号传导的同步振荡特性.“内在”噪声... 本文基于Hill动力学与Michaelis-Menten方程,建立理论模型研究两细胞间基因、蛋白耦合振荡中的噪声效应.研究发现,在Notch信号通路中,两细胞间基因、蛋白耦合振荡呈现了周期振荡特性,表明了细胞间信号传导的同步振荡特性.“内在”噪声和“外在”噪声对两细胞间基因、蛋白耦合振荡有着不同的作用.内噪声有利于细胞间Notch信号通路中各基因、蛋白表达再次提升.外噪声诱导通路中基因、蛋白的表达水平降低,周期振荡变得阻尼.内、外噪声共同作用不仅可使得基因表达适当并呈现出持续振荡模式,而且还可使得细胞间基因转录合成相应的蛋白过程呈现出持续振荡模式.从而表明了基因表达的内、外噪声共同作用有利于控制细胞间基因激活、蛋白合成保持周期节律性.本文理论结果揭示了内外噪声对细胞间Notch信号通路动力学的一种调控机制,确定了内外噪声各自的调控效应,澄清了内外噪声共同作用调控体系持续周期振荡的物理机制,理论结果符合实验,可为设计阻止Notch体系基因、蛋白变异导致的多种疾病和癌症的通路治疗方案提供理论依据. 展开更多

关键词 细胞间基因、蛋白 耦合振荡 噪声

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水合作用与 pH 调控两性离子聚合物刷的相变行为

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作者 李康睿 李循 +3 位作者 王书恒 刘彼得 赵新军 李九智 《原子与分子物理学报》 北大核心 2024年第4期11-18,共8页

本文基于Flory-Huggins理论,建立理论模型研究水合作用与pH调控两性离子聚合物(ZP)刷的相变行为.理论模型考虑ZP的水合作用,以及ZP刷体系中的静电作用.研究发现,在不同pH条件下,ZP刷的体积分数随着水合作的减弱而的增加.随着pH的变化,Z... 本文基于Flory-Huggins理论,建立理论模型研究水合作用与pH调控两性离子聚合物(ZP)刷的相变行为.理论模型考虑ZP的水合作用,以及ZP刷体系中的静电作用.研究发现,在不同pH条件下,ZP刷的体积分数随着水合作的减弱而的增加.随着pH的变化,ZP刷构象随着水合性转变行为明显改变,这是由于pH调控ZP链单体带有过多的净电荷(正电荷或负电荷),致使ZP链内出现静电排斥导致ZP刷溶胀.另外,当ZP链单体呈现过多的净电荷,会在很大程度上决定ZP刷体系静电势,影响ZP刷的相变行为.通过考察体系自由能,我们还发现,ZP刷体系自由能呈现了极大值,随着pH值的变化,自由能呈现的极大值随之改变,由此表明了体系的不稳定性,进而导致ZP刷体系发生相变. 展开更多

关键词 水合作用与pH 两性离子聚合物(ZP)刷 构象转变

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模型化研究高分子凝胶体积相变中的共非溶性作用

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作者 李康睿 李循 +4 位作者 王书恒 刘彼得 王利云 赵新军 李九智 《原子与分子物理学报》 北大核心 2024年第6期132-138,共7页

基于Flory-Huggins理论,我们建立理论模型,研究在共非溶剂(CNS)中,高分子凝胶(PG)体积相变中的共非溶性作用.理论模型考虑PG中CNS的桥接作用、各种分子的混溶效应.研究发现,当CNS与高分子单体间的吸引强度较小时,CNS与高分子单体间桥接... 基于Flory-Huggins理论,我们建立理论模型,研究在共非溶剂(CNS)中,高分子凝胶(PG)体积相变中的共非溶性作用.理论模型考虑PG中CNS的桥接作用、各种分子的混溶效应.研究发现,当CNS与高分子单体间的吸引强度较小时,CNS与高分子单体间桥接作用的减弱,会导致PG体积相变.当CNS与高分子单体间的吸引作用强度较大时,随着CNS与高分子单体间桥接作用的减弱,PG的体积分数呈现两次台阶式的转变,表明PG体系出现两次体积相变.这是由于桥接作用的减弱,虽然会有部分CNS分子被排挤出PG,但是并未完全消除CNS与高分子单体间的桥接吸引作用.所得理论结果符合实验观测,由此表明了共非溶性作用会在很大程度上调控PG的相变行为. 展开更多

关键词 高分子凝胶 共非溶性 体积相变

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针对高分子刷构象转变的自振荡模型

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作者 郭秀珍 李康睿 +2 位作者 李九智 赵新军 蒋中英 《深圳大学学报（理工版）》 CSCD 北大核心 2024年第1期118-126,共9页

自振荡高分子刷在封闭空间中具有独特的应用.长期以来,由于缺乏理论模型,自振荡高分子刷的物理机制无法被深刻地揭示,其新结构也无法被预测.基于扩散动力学建立高分子刷自振荡的动力学理论模型,通过理论模型方程计算高分子刷的体积分数... 自振荡高分子刷在封闭空间中具有独特的应用.长期以来,由于缺乏理论模型,自振荡高分子刷的物理机制无法被深刻地揭示,其新结构也无法被预测.基于扩散动力学建立高分子刷自振荡的动力学理论模型,通过理论模型方程计算高分子刷的体积分数、高分子单体与溶剂相互作用的势函数,定量确定高分子刷构象转变自振荡的动力学特性,以及高分子单体的Belousov-Zhabotinsky(BZ)反应在诱导高分子刷自振荡过程中的重要作用,获得了高分子刷构象转变的化学波特性,揭示了这种化学波在很大程度上源于BZ反应.理论结果揭示了BZ反应导致化学振荡,在高分子刷内的扩散也是以化学波形式传播,且自振荡的高分子刷还可改变BZ的反应模式.研究结果确定了高分子刷的构象转变的自振荡特性遵守扩散动力学规律.基于所提模型可预言高分子刷体积分数的空间波动特性会导致刷内高分子单体体积分布具有空间不均匀性,令高分子刷内出现结节状结构.研究结果可为设计智能高分子表面材料提供参考. 展开更多

关键词 高分子物理 高分子刷 动力学特性 构象转变 自振荡 化学波

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模型化研究药物小分子阻滞细胞周期 被引量：2

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作者 王凡 张菁菁 +1 位作者 赵新军 蒋中英 《原子与分子物理学报》 北大核心 2024年第5期9-16,共8页

基于扩散动力学与细胞信号传导动力学,研究药物小分子对细胞周期的阻滞特性.理论模型考虑药物小分子穿越细胞膜输运的动力学特性,以及进入细胞内的药物分子对细胞周期的阻滞效应.研究发现,穿越细胞膜内层进入细胞内的药物分子,将会在很... 基于扩散动力学与细胞信号传导动力学,研究药物小分子对细胞周期的阻滞特性.理论模型考虑药物小分子穿越细胞膜输运的动力学特性,以及进入细胞内的药物分子对细胞周期的阻滞效应.研究发现,穿越细胞膜内层进入细胞内的药物分子,将会在很大程度上决定药物分子对相关的靶向基因、蛋白的阻滞功效.细胞膜对药物分子的输运特性,是影响药物分子阻滞细胞周期的关键因素.另外,药物分子的降解程度,将会改变药物分子与靶向基因、蛋白作用时间,进而改变对相关细胞生长增殖的抑制效应.通过对模型中各参数的敏感度分析,我们确认了药物分子穿越细胞膜、进入细胞内过程的多种因素对细胞周期的抑制效应.本文理论结果符合模拟、实验观测,进一步深刻揭示了药物小分子阻滞细胞周期的物理机制,可为设计确切的疗法药物提供必要的参考和新方案. 展开更多

关键词 药物分子 阻滞 细胞周期

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药物小分子穿越磷脂双层膜输运过程中的时滞效应 被引量：1

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作者 王凡 张菁菁 +1 位作者 蒋中英 赵新军 《原子与分子物理学报》 CAS 北大核心 2024年第1期1-8,共8页

本文基于扩散动力学,建立了一种新的药物小分子穿越磷脂双层膜输运的理论模型,研究药物小分子穿越磷脂双层膜输运的动态过程,考察药物小分子跨膜输运过程中的时间延迟(时滞)效应.研究发现,药物小分子在数分钟内穿越磷脂双层膜各区域进... 本文基于扩散动力学,建立了一种新的药物小分子穿越磷脂双层膜输运的理论模型,研究药物小分子穿越磷脂双层膜输运的动态过程,考察药物小分子跨膜输运过程中的时间延迟(时滞)效应.研究发现,药物小分子在数分钟内穿越磷脂双层膜各区域进入细胞,由于时滞效应,穿膜过程呈现了周期性演化特性.当药物小分子数量增加到一定程度,磷脂分子层会出现微小孔,让积累的药物小分子快速通过.通过分析模型中各参数的敏感性,我们还发现,药物小分子在磷脂双层膜内不同区域的扩散特性,以及输运过程的时滞性,都会对药物小分子穿越磷脂双层膜的动力学有较大程度的影响.理论结果符合模拟、实验观测,进一步深刻揭示了药物小分子穿越磷脂双层膜的穿膜特性,可为设计确切的疗法药物提供必要的参考和新方案. 展开更多

关键词 药物小分子 磷脂双层膜 时滞效应

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生物膜与聚电解质相互作用体系的相分离

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作者 韩托弟 郭秀珍 +1 位作者 赵新军 武小婷 《深圳大学学报(理工版)》 2025年第6期747-755,I0013-I0017,共14页

采用模型化方法研究生物膜对生物大分子相分离的调控过程.基于粗粒化(coarse graining,CG)Martini力场作用下的分子动力学模拟,研究聚电解质(polyelectrolyte,PE)与含有胆固醇的二棕榈酰磷脂胆碱(dipalmitoyl phosphatidyl choline,DPPC... 采用模型化方法研究生物膜对生物大分子相分离的调控过程.基于粗粒化(coarse graining,CG)Martini力场作用下的分子动力学模拟,研究聚电解质(polyelectrolyte,PE)与含有胆固醇的二棕榈酰磷脂胆碱(dipalmitoyl phosphatidyl choline,DPPC)磷脂膜体系(cholesterol-containing DPPC lipid membranes,CDM)中各组分的相分离,揭示PE-CDM体系中各组分相分离的物理本质.基于分子动力学模拟,获得PECDM体系中各组分多相分离特性,并确定各组分在相分离过程中的驱动因素.基于平均场理论解释模拟结果,揭示PE-CDM体系在相分离过程中的熵效应,以及各组分间相互作用的调节机制.结果表明,生物膜可对生物大分子在膜表面进行相分离调控,此过程中生物膜中各组分(胆固醇和DPPC)都会起到重要的调节作用,与此同时,生物大分子也会诱导生物膜中的各组分发生相分离.研究结果符合实验观测,可促进理解生物膜通过预润湿调节细胞内生物大分子相分离机制,为后续研究及应用提供参考. 展开更多

关键词 生物物理 细胞膜 生物大分子 聚电解质 相分离 分子动力学模拟 平均场理论

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GYS2与p53抑制HBV相关肝癌的研究 被引量：10

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作者 赵新军 李循 +1 位作者 王书恒 李九智 《原子与分子物理学报》 CAS 北大核心 2021年第3期1-8,共8页

本文基于Hill动力学与Michaelis-Menten方程,建立理论模型研究糖原合酶2 (GYS2)与p53蛋白抑制乙肝病毒(HBV)相关肝癌的发展.理论模型考虑乙肝病毒x蛋白(HB_(x))、组蛋白脱乙酰基酶1(HDAC1)与乙酰化的p53(p53_(AC))结合形成复合体,抑制G... 本文基于Hill动力学与Michaelis-Menten方程,建立理论模型研究糖原合酶2 (GYS2)与p53蛋白抑制乙肝病毒(HBV)相关肝癌的发展.理论模型考虑乙肝病毒x蛋白(HB_(x))、组蛋白脱乙酰基酶1(HDAC1)与乙酰化的p53(p53_(AC))结合形成复合体,抑制GYS2表达,以及GYS2通过调控增强稳态p53(Sp53)表达,进而抑制肝癌(HCC)的发生发展.研究发现,GYS2灵敏地调控Sp53表达上调,从而使得未乙酰化的Sp53(FSp53)表达提升,抑制HCC的发生发展.部分Sp53经过p300蛋白乙酰化后与HBx、HDAC1结合形成复合体,通过负反馈抑制GYS2表达.通过考察不同浓度HBx条件下GYS2与FSp53的动力学特性,我们发现,较高浓度的HBx减弱了GYS2表达,进而弱化了下游FSp53的表达水平.另外,p300与部分Sp53结合,也在一程度上调低了FSp53的表达水平,减弱了FSp53对HCC的抑制程度,从而促进了HCC发生发展.理论结果符合实验,并进一步揭示GYS2与p53调控的HCC的抑癌机理,可为设计阻断乙型肝炎向HCC转变通路的治疗方案提供理论依据. 展开更多

关键词 糖原合酶2(GYS2)与p53蛋白 乙肝病毒(HBV) 肝癌(HCC)

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VPRBP蛋白与Abl激酶诱发、抑制前列腺癌的一种物理机制 被引量：4

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作者 赵新军 李循 +1 位作者 王书恒 李九智 《原子与分子物理学报》 CAS 北大核心 2022年第5期13-21,共9页

在本文基于Hill动力学与Michaelis-Menten方程,建立理论模型研究VPRBP蛋白与Abl激酶诱发、抑制前列腺癌的一种物理机制.研究发现,DNA损伤使得ATM(共济失调毛细血管扩张症突变)很快激活,并激活上调p53蛋白表达,DNA损伤的后续破坏会在很... 在本文基于Hill动力学与Michaelis-Menten方程,建立理论模型研究VPRBP蛋白与Abl激酶诱发、抑制前列腺癌的一种物理机制.研究发现,DNA损伤使得ATM(共济失调毛细血管扩张症突变)很快激活,并激活上调p53蛋白表达,DNA损伤的后续破坏会在很大程度上通过p53表达上调而被抑制.VPRBP通过上调MDM2蛋白的激活水平,使得p53表达水平异常,进而无法正常抑制前列腺癌的发生发展.通过考察Abl在前列腺癌进程中的作用发现,Abl使得AKT的表达水平下调,由于Abl对AKT的抑制作用,致使在AKT信号通路中MDM2表达水平受到抑制,进而稳定p53表达.由此表明了,过少的Abl对AKT的抑制程度减弱,不仅使得细胞代谢出现紊乱,而且还会促使p53正常的周期表达水平异常,对DNA损伤诱发的肿瘤抑制性减弱,进而促进前列腺癌的发生发展.基于本文模型,可以预测VPRBP与Abl作为诱发、抑制前列腺癌的调节剂对现有和潜在的抗癌治疗较为敏感.VPRBP与Abl在诱发、抑制前列腺癌过程中的时滞效应,导致信号通路中p53与PTEN蓄积量增多、AKT蓄积量减少,以及Plk1周期振荡相位转移,可用于预测旨在阻断前列腺癌细胞周期进程的潜在治疗效果.本文结果揭示了VPRBP与Abl诱发、抑制前列腺癌进程的一种调控作用机制,理论结果符合实验,可为设计阻断前列腺癌的通路治疗方案提供理论依据. 展开更多

关键词 VPRBP蛋白 Abl激酶 前列腺癌

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Nogo-B诱导oxLDL降解与肝癌基因激活 被引量：9

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作者 马军仁 李九智 赵新军 《原子与分子物理学报》 CAS 北大核心 2021年第1期16-21,共6页

本文基于Hill动力学与Michaelis-Menten方程,建立理论模型研究内质网定位的蛋白Nogo-B诱导调节氧化修饰低密度脂蛋白(oxidized low density lipoprotein(oxLDL))降解与肝癌基因激活.理论模型考虑oxLDL*(降解的oxLDL)-Nogo-B-Yes-associa... 本文基于Hill动力学与Michaelis-Menten方程,建立理论模型研究内质网定位的蛋白Nogo-B诱导调节氧化修饰低密度脂蛋白(oxidized low density lipoprotein(oxLDL))降解与肝癌基因激活.理论模型考虑oxLDL*(降解的oxLDL)-Nogo-B-Yes-associated protein (YAP)通路,研究发现,oxLDL的降解,促进了大量的Lysopho-sphatidic acid (LPA)产生,之后便会提高Hippo信号通路YAP活性,激活了癌基因的表达;经过约5小时Nogo-B表达上调,Nogo-B决定着Nogo-B与Autophagy-related 5 gene(ATG5)的复合体NA,NA调控oxLDL的降解,未降解的oxLDL会诱导Nogo-B表达上调,激活了oxLDL*-Nogo-B-YAP通路,理论结果符合实验结果,并揭示非酒精性脂肪肝病诱发的肝癌的致病机理,可以为设计阻断肝炎向肝癌转变的通路治疗方案提供理论依据. 展开更多

关键词 Nogo-B OXLDL 降解 肝癌基因激活

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亲水性两性离子聚合物刷的构象与结构 被引量：4

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作者 马超 赵新军 周琪 《原子与分子物理学报》 CAS 北大核心 2020年第4期487-493,共7页

本文应用分子场理论,研究暴露于水蒸气中的亲水性两性离子聚合物(HP)刷的构象与结构.理论模型考虑HP-水(P-W)氢键和水-水(W-W)氢键效应,以及HP单体之间的偶极-偶极相互作用.研究发现,P-W与W-W氢键决定着HP的水合性,P-W氢键形成,会诱导H... 本文应用分子场理论,研究暴露于水蒸气中的亲水性两性离子聚合物(HP)刷的构象与结构.理论模型考虑HP-水(P-W)氢键和水-水(W-W)氢键效应,以及HP单体之间的偶极-偶极相互作用.研究发现,P-W与W-W氢键决定着HP的水合性,P-W氢键形成,会诱导HP刷溶胀.我们通过考察HP单体间的偶极-偶极相互作用发现,随着偶极-偶极相互作用增强,HP链在垂直培基表面沿着链方向,形成了结节状结构.这是由于HP单体之间的偶极-偶极静电吸引作用导致单体间汇聚结节,这种结节在刷内产生了较强的排斥体积作用,因此,这种HP刷具有抗污性能.在较高的接枝密度环境下,由于HP链间单体之间的偶极-偶极静电吸引作用,会形成链间单体-单体的结节,在刷内形成结节网络状凝胶结构,这种结构的出现,会使得HP刷呈现极强的抗污性.另外,当体系中水蒸气浓度增加、水合相互作用增强时,增加的P-W氢键将平衡HP单体之间的偶极-偶极相互作用,使得结节解开,聚合物链伸展.我们的理论结果符合实验观测,由此表明,P-W氢键效应,以及HP单体之间的偶极-偶极相互作用决定着HP刷的构象转变和结构特性,刷内出现的两性离子聚合物链内单体间的结节和链间单体结节状凝胶结构,是两性离子聚合物刷呈现较强抗污性的本质特性. 展开更多

关键词 亲水性两性离子聚合物刷 构象与结构 抗污性

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HBx诱发肝脏糖原代谢的昼夜节律性异常

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作者 赵新军 李循 +1 位作者 王书恒 李九智 《原子与分子物理学报》 CAS 北大核心 2021年第5期43-50,共8页

在本文中,基于Hill动力学与Michaelis-Menten方程,建立理论模型研究乙肝病毒x蛋白(HBx)诱发肝脏糖原代谢的昼夜节律性改变.理论模型考虑:HBx、组蛋白脱乙酰基酶1(HDAC1)与乙酰化的p53(p53_(AC))结合形成复合体,并抑制GYS2表达;CLOCK基... 在本文中,基于Hill动力学与Michaelis-Menten方程,建立理论模型研究乙肝病毒x蛋白(HBx)诱发肝脏糖原代谢的昼夜节律性改变.理论模型考虑:HBx、组蛋白脱乙酰基酶1(HDAC1)与乙酰化的p53(p53_(AC))结合形成复合体,并抑制GYS2表达;CLOCK基因通过调控昼夜节律mRNA(Circadian mRNA)和频率蛋白(FRQ)的表达合成,调节GYS2磷酸化/去磷酸化的昼夜节律性.研究发现,在较低HBx浓度条件下,磷酸化的GYS2(pGYS2)和去磷酸化的GYS2(dGYS2)随时间演化,呈现了周期性的振荡特性.GYS2通过磷酸化作用抑制其活性,通过去磷酸化,GYS2被激活,这种磷酸化/去磷酸化转变保持了肝脏糖原代谢的昼夜节律性.在较高HBx浓度条件下,dGYS2随时间演变的周期振荡节律性被改变,并且振荡幅度降低.由此表明,较高浓度的HBx则会在很大程度上改变GYS2去磷酸化的活性,GYS2磷酸化/去磷酸化转变的昼夜节律性会被HBx破坏.另外,HBx与HDAC1、p53_(AC)形成复合体协同抑制GYS2,也会在很大程度上改变GYS2磷酸化/去磷酸化转变的昼夜节律性.糖原代谢昼夜节律性的改变,导致肝脏内糖原代谢紊乱,进而促使肝癌(HCC)的发生发展.理论结果符合实验,并进一步揭示了HBx诱发肝脏糖原代谢紊乱,进而导致HCC的发生发展的一种致癌机理,可为设计阻断HBV向HCC转变通路的治疗方案提供理论依据. 展开更多

关键词 乙肝病毒x蛋白(HBx) 糖原代谢 昼夜节律性

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胰岛素通过CREB调节肝脏糖异生的模型化研究

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作者 马军仁 李九智 +4 位作者 李循 王书恒 刘彼得 赵新军 马小琴 《原子与分子物理学报》 CAS 北大核心 2023年第6期184-192,共9页

本文基于Hill动力学与Michaelis-Menten方程,建立理论模型研究胰岛素通过环磷腺苷效应元件结合蛋白(CREB)调节肝糖异生的物理机制.理论模型考虑胰岛素通过CREB调节过氧化物酶体增活化受体γ辅助活化因子(PGC)联级信号,进而调控肝脏糖异... 本文基于Hill动力学与Michaelis-Menten方程,建立理论模型研究胰岛素通过环磷腺苷效应元件结合蛋白(CREB)调节肝糖异生的物理机制.理论模型考虑胰岛素通过CREB调节过氧化物酶体增活化受体γ辅助活化因子(PGC)联级信号,进而调控肝脏糖异生,影响糖代谢信号通路特性.研究发现,在异常胰岛素(Ginsulin)作用下CREB表达提升,进一步刺激了磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶1(Pck1)表达.通过Pck1的调控,柠檬酸盐酯(citrate)、α-酮戊二酸(α-keto glutarate)、苹果酸酯(Malate)、草酰乙酸盐(Oxaloacetate)出现了不同的代谢水平.高表达的CREB会上调Pck1的表达水平,通过CREB、Pck1的调节作用,磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(phosphoenolpyruvate)转化为白藜芦醇(Pyruvate)的水平提升,进而促使citrate、α-keto glutarate、Malate、Oxaloacetate大幅度升高,最终影响细胞葡萄糖代谢.在糖异生基因的调控作用下,较高浓度的葡萄糖(Glocose),使得phosphoenolpyruvate浓度提升,并且在Pck1的调控作用下,phosphoenolpyruvate转化为Pyruvate的量增多,也会使得citrate、α-keto glutarate、Malate、Oxaloacetate大幅度提升.理论结果进一步深刻揭示了胰岛素、CREB蛋白,以及糖异生基因对细胞糖代谢新的调控机理,可为设计阻断糖尿病转变通路的治疗方案提供理论依据. 展开更多

关键词 胰岛素 CREB 糖异生基因

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糖原合酶激酶3(GSK3)介导的胰岛素对糖原合酶2(GYS2)的抑制调节 被引量：1

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作者 周圣曜 赵新军 《原子与分子物理学报》 CAS 北大核心 2022年第3期1-9,共9页

本文基于Hill动力学与Michaelis-Menten方程,建立理论模型研究肝癌(HCC)进展过程的微环境中,糖原合酶激酶3(GSK3)介导的胰岛素对糖原代谢的抑制调节,以及P53蛋白恢复调节糖原代谢异常的作用.分析了胰岛素激活AKT激酶影响GYS2磷酸化/去... 本文基于Hill动力学与Michaelis-Menten方程,建立理论模型研究肝癌(HCC)进展过程的微环境中,糖原合酶激酶3(GSK3)介导的胰岛素对糖原代谢的抑制调节,以及P53蛋白恢复调节糖原代谢异常的作用.分析了胰岛素激活AKT激酶影响GYS2磷酸化/去磷酸化转变的昼夜节律性,以及P53通过抑制AKT,对GYS2磷酸化/去磷酸化转变的昼夜节律性异常的调节恢复特性.研究发现,胰岛素激活并提升AKT的表达水平,经过AKT的催化作用,GSK3的表达被抑制减弱,进而增强了GYS2的磷酸化和失活.在胰岛素浓度较低的情况下,GYS2去磷酸化激活的昼夜节律性会被改变,进而改变了GYS2昼夜节律的合成规律.在较高胰岛素浓度条件下,去磷酸化的GYS2(dGYS2)随时间演变的周期振荡性会被极大地改变,GYS2昼夜节律的合成规律被破坏.改变P53的表达水平,我们发现,P53对较低和较高胰岛素浓度条件下dGYS2异常的昼夜节律演化性,有明显的调节恢复作用.理论结果符合实验,并进一步分析了GSK3介导的胰岛素调节GYS2磷酸化/去磷酸化转变的昼夜节律性的调节机理,以及P53对GYS2磷酸化/去磷酸化转变异常的调节恢复特性,进而揭示了HCC发生发展的一种致癌、抑癌机理,可为设计阻断致癌转变的通路治疗方案提供理论依据. 展开更多

关键词 胰岛素 P53蛋白 糖原合酶激酶3(GSK3) GYS2磷酸化/去磷酸化转变

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模型化研究HBx与CREB诱发肝癌的一种物理机制 被引量：1

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作者 马军仁 赵新军 《原子与分子物理学报》 CAS 北大核心 2022年第6期28-36,共9页

本文基于Hill动力学与Michaelis-Menten方程,建立理论模型研究乙型肝炎病毒(HBx)通过与环磷腺苷效应元件结合蛋白(CREB)相互作用促进肝癌(HCC)发生发展的一种物理机制.理论模型考虑HBx-CPAP(中心体P4.1相关蛋白)-AKT(蛋白激酶B)-GSK3(... 本文基于Hill动力学与Michaelis-Menten方程,建立理论模型研究乙型肝炎病毒(HBx)通过与环磷腺苷效应元件结合蛋白(CREB)相互作用促进肝癌(HCC)发生发展的一种物理机制.理论模型考虑HBx-CPAP(中心体P4.1相关蛋白)-AKT(蛋白激酶B)-GSK3(糖原合成酶激酶3)-P53通路信号传导特性.研究发现,CREB对HBx有扩增效应,较高浓度的CREB使得P53抑癌功能下降,并促使炎性因子(NF-κB)呈现出二次增长,为HBx诱发HCC提供了炎性微环境.CREB还会调控AKT呈现二次增长,影响细胞糖原代谢,在一定程度上促使了HCC的发生发展.理论结果符合实验,进一步揭示了HBx通过与CREB相互作用促进HCC发生发展的一种物理机制,可为设计阻断肝炎向肝癌转变通路的治疗方案提供理论依据. 展开更多

关键词 HBX CREB 肝癌

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