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分子动力学模拟的主要技术

综述了分子动力学模拟技术的发展,介绍了分子动力学的基本原理、有关的有限差分技术、势函数的发展、初始条  (本文共9页) 阅读全文>>

天津大学
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肽配基的理性设计和海藻糖影响多肽构象转变的分子机制

本文以分子模拟在蛋白质分离和稳定性研究中的应用为核心,研究了蛋白质配基设计和蛋白质结构转换。在蛋白质配基理性设计方面,研究了利用分子对接和分子动力学模拟方法设计蛋白质的短肽配基的方法,利用α-淀粉酶和组织型纤溶酶原活化因子(t-PA)为模型蛋白质分析了设计方法的可靠性。首先根据α-淀粉酶受体腔的晶体结构,利用分子对接方法理性设计得到了具有高亲和性的六肽配基(FHENWS),分析了肽配基与蛋白质的相互作用。利用固定化此配基的亲和层析柱实验分析了肽配基与蛋白质的作用机理,与分子模拟分析结果一致。在此基础上,成功地从枯草杆菌发酵液中分离纯化了α-淀粉酶,证明了配基的高亲和性。以此为基础,发展了基于蛋白质结构的氨基酸定位、分子对接、分子表面分析和分子动力学模拟相结合的理性设计方法,提高了配基设计效率。将该方法用于t-PA肽配基的设计,得到高亲和性四肽配基(QDES)。利用配基的亲和层析从猪心提取液中分离纯化了t-PA,证明了肽配基的高亲...  (本文共171页) 本文目录 | 阅读全文>>

中国科学技术大学
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G-quadruplex结构和稳定性的分子模拟研究

G-quadruplex是一类由多层的G-quartet堆叠而成的特殊的DNA结构的统称。无论是细胞环境还是体外环境,富含鸟嘌呤(G)碱基的DNA序列均有可能形成G-quadruplex结构。由于该结构多存在于DNA的端粒(telomere)和启动子(promoter)位置,从而具有潜在的影响DNA的复制和基因的表达的能力,因此吸引了大家广泛的关注和研究。而G-quadruplex能够影响DNA的复制和基因的表达的前提是G-quadruplex结构能够稳定的存在。因此G-quadruplex的稳定性及影响其稳定的因素是一个基本的而又相对重要的科学问题。为了更深入的理解G-quadruplex的稳定性和结构特点,由于G-quadruplex结构上的多样性和复杂性,本文采用了分子模拟(:molecular Simulation)的手段,展现了G-quadruplex在分子层面的诸多细节,解释了一系列的实验结果,并为大家更好的理解G-...  (本文共130页) 本文目录 | 阅读全文>>

重庆大学
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基于分子模拟的油纸绝缘老化机理及气体扩散行为研究

变压器油纸绝缘的老化是一个非常复杂的物理和化学变化过程,它不仅涉及电场应力的作用,而且还涉及热应力、机械应力等其它环境应力的作用。近年来,国内外学者开始选择老化过程中的物理化学变化作为重点研究对象,并试图从微观角度揭示油纸绝缘材料的结构与性质的关系,解释油纸绝缘微观结构和宏观性质的联系。九十年代初,随着高科技学科的飞速进步,分子模拟作为一种完全独立而新颖的研究手段,在材料科学领域的应用进入一个新的阶段。分子模拟技术是用计算机基于原子水平的分子模型来模拟分子的结构与行为,它除了能获得准确的物性数据外,还可以对各种复杂现象的机理有更深刻的了解,分子模拟被认为是实现这一目标的关键技术之一。本文以分子动力学为主,结合计算量子化学,对分子模拟在变压器油纸绝缘老化机理和气体扩散行为方面的应用进行了相关研究。首先,建立了绝缘纸纤维素分子模型,模拟计算了绝缘纸纤维素分子LUMO-HOMO能隙随直流电场强度的变化,得出了纤维素分子可能发生绝缘击穿...  (本文共67页) 本文目录 | 阅读全文>>

重庆大学
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基于分子模拟的变压器绝缘纸无定型区老化微观机理研究

油纸绝缘是大型电力变压器内绝缘的主要组成形式,变压器的寿命主要取决于绝缘纸绝缘结构的寿命。变压器油纸绝缘的老化是一个非常复杂的物理和化学变化过程。传统绝缘老化的研究很难从微观机理上对油纸绝缘的老化过程进行深入的解释。基于原子水平的分子模型模拟分子的结构与行为,将有助于对各种复杂现象的微观机理进行更深刻的分析,从而解释油纸绝缘微观结构和宏观性质的联系。热降解是油纸绝缘老化绝缘纸的主要降解形式。本文首先建立了绝缘纸无定型区多条纤维素链分子模型,研究了真空、水、氧气、酸四种环境中的纤维素链在热场作用下分子动力学微观性能变化;然后运用基于量子力学的从头算法对在真空、水、氧、酸四种环境下的绝缘纸纤维素模型进行了动力学热降解模拟及纤维素热裂解温度和活化能的计算;最后对绝缘纸中糠醛的生成机理进行了分析。全部研究工作以分子动力学为主要手段,结合计算量子化学,并通过热重分析法(TGA)和傅立叶红外光谱试验辅助验证,得出以下结论:①水分子破坏了纤维...  (本文共75页) 本文目录 | 阅读全文>>

东南大学
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东非黑棉土的膨胀特性及处治技术研究

近年来,我国工程建设集团在东非国家承担的公、铁路建设项目中,经常遇到当地黑棉土带来的工程问题。由于黑棉工具有较强的膨胀性,会使道路工程产生严重病害,因而不得不采用换填方案,增加了工程成本和土方量。对东非黑棉土的膨胀特性和处治技术进行深入研究,可以增加工程安全性、降低工程造价、提升环境效益。依托中资企业在东非地区的公、铁路工程项目,对东非黑棉土的概念、危害、分布以及地形地貌特征和气候特征等情况进行了详细地调研,并借助工程勘察资料和土工现场试验,对东非黑棉土的工程性质进行了初步地分析。对东非黑棉土原状土样的基本工程性质进行了试验和分析。依据土壤发生学的理论,对东非黑棉土所属土纲、黑色成因和主要膨胀性矿物来源等进行了研究。结果表明,东非黑棉土的黏粒含量高,液限和塑性指数高,自由膨胀率大,蒙脱石含量高,交换性阳离子数量大且以钙离子为主,CBR值很小。东非黑棉土属于典型的变性土,其中的蒙皂石族膨胀性矿物主要来源于中基性火山岩的原生和次生作...  (本文共114页) 本文目录 | 阅读全文>>