萤火虫荧光素生物发光化学起源的理论研究

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    20673012
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    28.0万
  • 负责人：
    刘亚军
  • 依托单位：
    北京师范大学
  • 学科分类：
    B0301.化学理论与方法
  • 结题年份：
    2009
  • 批准年份：
    2006
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2007-01-01 至2009-12-31

项目摘要

自然界中有许多会发光的生物，如某些细菌、昆虫、腔肠动物。萤火虫是最具有代表性且发光效率最高的生物。对萤火虫(主要是北美Photinus pyralis)发光的实验研究很多，但是相应的理论计算非常少，而且绝大多数停留在半经验水平上。本项目将主要采用多参考态的从头计算理论(CASSCF，CASPT2，MS-CASPT2) 并结合时间相关的密度泛函理论(TD-DFT)，对萤火虫的生物发光机理及与萤火虫具有同样荧光素的昆虫却发不同颜色的光的现象进行深入的量子化学理论研究。准确计算萤火虫的荧光素，氧化荧光素等许多有关的生物分子的基态和一些激发态的几何构型和电子构型及相应的吸收光谱或发射光谱等。详细探讨荧火虫生物发光过程所包括的一系列化学反应。搞清其生物发光的本质、机理和化学起源，在电子水平上解释已有的实验结论，并为实验研究提供理论支持和印证。

结项摘要

项目成果

期刊论文数量（20）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Color-Tuning Mechanism of Firefly Investigated by Multi-Configurational Perturbation Method
多配置摄动方法研究萤火虫颜色调节机制
  • DOI：
    10.1021/ja908051h
  • 发表时间：
    2010-01-20
  • 期刊：
    JOURNAL OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY
  • 影响因子：
    15
  • 作者：
    Navizet, Isabelle;Liu, Ya-Jun;Lindh, Roland
  • 通讯作者：
    Lindh, Roland
Spin-orbit ab initio investigation of the photodissociation of CH2O2
CH2O2 光解的自旋轨道从头开始研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    Chemical Physics Letters
  • 影响因子：
    2.8
  • 作者：
    Liu, Ya-Jun;Xiao, Hong-Yan;Yu, Jian-Guo;Fang, Wei-Hai
  • 通讯作者：
    Fang, Wei-Hai
Spin-Orbit Ab Initio Investigation of the Photodissociation of Dibromomethane in the Gas and Solution Phases
二溴甲烷在气相和溶液相中光解的自旋轨道从头开始研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    Journal of Computational Chemistry
  • 影响因子：
    3
  • 作者：
    Fang, Weihai;Liu, Yajun;Sun, Mengtao;Xiao, Hongyan
  • 通讯作者：
    Xiao, Hongyan
Ab initio investigation on the chemical origin of the firefly bioluminescence
萤火虫生物发光化学起源的从头算研究
  • DOI：
    10.1016/j.jphotochem.2007.08.022
  • 发表时间：
    2008-02
  • 期刊：
    Journal of Photochemistry and Photobiology A-Chemistry
  • 影响因子：
    4.3
  • 作者：
    Liu, Ya-Jun;De Vico, Luca;Lindh, Rol
  • 通讯作者：
    Lindh, Rol
Towards the Understanding of the Chemically Electron Excitation in Firefly Luminescence: A Theoretical Attempt
理解萤火虫发光中的化学电子激发：一种理论尝试
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    Chemical Physicas letters
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Rol;Lind;Fengyi Liu;Luca De Vico;Ya-Jun Liu
  • 通讯作者：
    Ya-Jun Liu

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  • 作者：
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  • 通讯作者：
    刘亚军

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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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