《蛋白質疏水電荷誘導色譜置換劑的多尺度分子設計》是依託天津大學，由孫彥擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：蛋白質疏水電荷誘導色譜置換劑的多尺度分子設計
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：孫彥
- 依託單位：天津大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
疏水電荷誘導置換色譜是基於疏水電荷誘導色譜（HCIC）的置換色譜模式，具有高容量、高解析度、易於介質再生和鹽濃度操作範圍寬等優點，具有廣闊的套用前景。但置換劑是制約置換色譜發展的核心問題，目前尚無有效的置換劑設計理論和方法。針對此關鍵問題，本項目以建立HCIC置換劑的多尺度分子設計方法為目標，利用分子對接、分子動力學模擬、微觀檢測和巨觀色譜實驗等方法開展系統研究，在分子尺度上展示置換劑－配基－蛋白質之間相互作用的分子機理，探索置換劑設計的關鍵因素及其影響規律；在微觀尺度上展示單粒子置換色譜過程，揭示置換色譜的微觀機理；在巨觀尺度上研究置換劑的實際分離效能及其影響因素，建立完整的HCIC置換劑的多尺度分子設計方法，進行高效置換劑的開發設計並套用於蛋白質的置換色譜分離純化。本研究所建立的方法和理論不僅可推進基於HCIC的置換色譜發展，對其他置換色譜模式的發展和套用也將具有重要指導意義。
結題摘要
疏水電荷誘導置換色譜是基於疏水電荷誘導色譜（HCIC）的置換色譜模式，具有高容量、高解析度、易於介質再生和鹽濃度操作範圍寬等優點，套用前景廣闊。但置換劑是制約置換色譜發展的核心問題。本項目以建立HCIC置換劑的篩選方法為目標，開展了置換色譜過程的多尺度研究。首先利用分子動力學模擬研究了蛋白質表面吸附和解離行為，包括配基密度、配基分布和溶液條件等因素的影響。同時，構建了蛋白質的HCIC置換色譜的粗粒化模型，修正了力場參數，為介質表面理性設計和操作參數最佳化奠定了基礎；進而建立了基於置換劑-固定化配基分子對接的置換劑虛擬篩選方法，以5-氨基吲哚為目標配基，從1800餘種化合物中篩選得到了多種潛在置換劑，並利用雷射掃描共聚焦顯微鏡(CLSM)在微觀尺度上研究單粒子HCIC置換色譜過程，揭示了置換劑和蛋白質吸附作用和傳質動力學影響置換色譜行為的微觀機理；最後，利用CLSM研究了雙組分蛋白質置換色譜的動態過程，在粒子水平上證明誘導鹽濃度效應的存在，揭示了共吸附組分性質對等速置換列的顯著影響。本項目研究成果對高效置換劑開發和蛋白質置換色譜發展具有重要理論意義。成果發表學術論文18篇，其中SCI收錄17篇。
