计算机辅助设计疏水性6元DNA纳米管

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    31070640
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    32.0万
  • 负责人：
    林建平
  • 依托单位：
    南开大学
  • 学科分类：
    C0504.物理生物学
  • 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

找到一种能够有选择性和有效地输送药物到患处并具有生物相容性的纳米结构是众多科学家一直以来的梦想。这种纳米结构需具备以下功能：1.能穿过细胞膜2. 有足够的空间容纳被运输的药物 3. 药物必需被送入细胞溶质的隔间内。构建以DNA为单元的纳米管技术近些年发展迅速。因为DNA可以利用序列选择性来粘接细胞标识适配体,所以这种纳米管在药物输送系统方面具有很好的应用前景。然而，迄今为止,文献上还没有构建具有足够疏水性的DNA纳米管并能够穿透细胞膜的相关报道。因此，我们采用了计算机辅助手段对6元DNA纳米管的骨架进行再设计。通过在骨架上接上特定序列氨基酸侧链基团（这些氨基酸的序列来源于具有穿透细胞膜特性的多肽），希望得到的DNA纳米管也具有穿透细胞膜的性质。我们将利用分子动力学和靶向分子动力学来模拟设计好的DNA纳米管和脂双层（lipid bilayer）的相互作用,并用于验证DNA纳米管的膜穿透性质。

结项摘要

随着DNA纳米技术的发展，越来越多的具有特定生物功能的DNA结构被设计出来。在这些结构中，DNA纳米管在药物运输、离子通道、纳米胶囊等领域有很好的应用前景。这些体系必须克服很多障碍，如能够穿透细胞膜、拥有合适的尺寸以便承载药物分子、能够依据环境的变化改变形状等。分子动力学（MD）模拟作为一种有力的手段，已经被用于研究DNA纳米结构的稳定性和设计疏水性DNA纳米结构。然而，DNA纳米管的模拟还未见报导。我们对6元DNA纳米管（6HB）进行了分子动力学模拟，研究了其形状变化及对小分子的运载能力。MD模拟结果显示，6HB在Mg2+为抗衡离子的溶液中比在Na+为抗衡离子的溶液中更家稳定，在这两种不同的溶液中，6HB的形状有明显的区别（纳米管内的体积相差约200nm3）。骨架被甲基化的6HB（6MHB）比原始6HB稳定，能够维持其最初的紧凑构型。MD模拟结果显示，6MHB能够很好地容纳1,8-辛二醇，而在原始6HB中，1, 8-辛二醇很容易逃逸到纳米管之外。这说明6MHB有作为纳米胶囊的潜力，运载药物小分子。希望我们的工作能够为DNA纳米结构的形状控制和新取代核苷酸的设计提供有力帮助，为DNA纳米结构的生物利用提供理论依据。

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）
Design of the influenza virus inhibitors targeting the PA endonuclease using 3D-QSAR modeling, side-chain hopping, and docking
使用 3D-QSAR 建模、侧链跳跃和对接设计针对 PA 核酸内切酶的流感病毒抑制剂
  • DOI：
    10.1016/j.bmcl.2013.12.026
  • 发表时间：
    2014-01-15
  • 期刊：
    BIOORGANIC & MEDICINAL CHEMISTRY LETTERS
  • 影响因子：
    2.7
  • 作者：
    Yan, Zhihui;Zhang, Lijie;Lin, Jianping
  • 通讯作者：
    Lin, Jianping

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其他文献

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  • 通讯作者：
    李芳芳

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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

        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]
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