检索结果-内蒙古大学图书馆

原子与分子物理学报 2022年第4期39卷 15-23页

作者：郭阵雨赵新军马军仁伊犁师范大学新疆凝聚态相变与微结构实验室伊宁835000 伊犁师范大学微纳电传感器技术与仿生器械实验室伊宁835000

基于Hill动力学结合Michaelis-Menten方程,本文建立理论模型研究内质网定位的蛋白Nogo-B与冠状动脉疾病相关连接蛋白JCAD诱导肝癌(HCC)基因激活.理论模型考虑:(1)Nogo-B诱导oxidized low density lipoprotein(oxLDL)蛋白降解,降解的oxLDL(DoxLDL)通过促进Lysopho-sphatidic acid(LPA)合成而激活HCC基因表达;(2)JCAD与large tumor suppressor homolog 2(LATS2)激酶相互作用调节Yes-associated protein(YAP)蛋白磷酸化,进而激活Hippo信号通路中与肿瘤形成相关的增殖因子,导致HCC的发生发展.研究发现,oxLDL在很短的时间内降解,DoxLDL会很快激活下游级联通路信号(Lysophosphatidylcholine(LPC)、autotaxin(ATX)、LPA等),在很大程度上提升了Hippo信号通路中YAP的活性,进而激活下游癌基因(connective tissue growth factor(CTGF)等)的表达.Nogo-B通过与Autophagy-related 5 gene(ATG5)蛋白相互作用调节oxLDL的降解,ATG5放大了Nogo-B表达信号,使得Nogo-B的激活表达效应增强,促进了大量的LPA合成并激活***增强子结合蛋白β(CEBPβ)呈现的脉冲式信号也会增强Nogo-B的表达水平,YAP和CTGF随Nogo-B表达水平的变化都呈现了趋于不变的稳态,这进一步表明了Nogo-B表达上调诱导的oxLDL降解,激活了稳定的DoxLDL-Nogo-B-YAP-CTGF通路.通过分析JACD与LATS2的调节作用,我们发现,JACD抑制YAP磷酸化,较大程度地促使CTGF的表达水平上调;LATS2则促进YAP磷酸化,进而在一程度上抑制CTGF等增殖因子的表达.理论结果符合实验,进一步深刻揭示了非酒精性脂肪肝炎(NASH)诱发HCC的致病机理.

关键词： Nogo-B与JCAD 肝癌基因激活

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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

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原子与分子物理学报 2022年第3期39卷 1-9页

作者：周圣曜赵新军伊犁师范大学新疆凝聚态相变与微结构实验室伊宁835000 伊犁师范大学微纳电传感器技术与仿生器械实验室伊宁835000

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... 详细信息

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.

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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亲水性两性离子聚合物刷的构象与结构

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原子与分子物理学报 2020年第4期37卷 487-493页

作者：马超赵新军周琪伊犁师范大学新疆凝聚态相变与微结构实验室伊宁835000 伊犁师范大学微纳电传感器技术与仿生器械实验室伊宁835000

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... 详细信息

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.

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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多价抗衡离子诱导聚甲基丙烯酸N,N-二甲基氨基乙酯(PDMAEMA)刷构象转变的UCST行为

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原子与分子物理学报 2021年第4期38卷 20-28页

作者：赵新军马超伊犁师范大学新疆凝聚态相变与微结构实验室伊宁835000 伊犁师范大学微纳电传感器技术与仿生器械实验室伊宁835000

本文应用分子场理论,研究pH、[Fe(CN)_(6)]^(3-)诱导聚甲基丙烯酸N,N-二甲基氨基乙酯(PDMAEMA)刷的上临界溶解温度(UCST)构象转变与结构特性.理论模型考虑pH和[Fe(CN)_(6)]^(3-)对PDMAEMA刷体系的静电调控作用.研究发现,在不同[Fe(CN)_(... 详细信息

本文应用分子场理论,研究pH、[Fe(CN)_(6)]^(3-)诱导聚甲基丙烯酸N,N-二甲基氨基乙酯(PDMAEMA)刷的上临界溶解温度(UCST)构象转变与结构特性.理论模型考虑pH和[Fe(CN)_(6)]^(3-)对PDMAEMA刷体系的静电调控作用.研究发现,在不同[Fe(CN)_(6)]^(3-)浓度、不同pH条件下,PDMAEMA刷呈现了UCST构象转变行为.由于pH调节PDMAEMA单体质子化,[Fe(CN)_(6)]^(3-)通过与PDMAEMA带正电荷的单体结合,形成了在PDMAEMA链内以[Fe(CN)_(6)]^(3-)为中介的带电单体间的静电吸引结合.随着温度升高,[Fe(CN)_(6)]^(3-)与PDMAEMA带正电荷的单体结合被破坏,[Fe(CN)_(6)]^(3-)在链内凝聚导致的静电屏蔽效应减弱,PDMAEMA链内带电单体间的静电排斥增强,PDMAEMA刷的构象呈现了从塌缩到溶胀的UCST转变行为,并且在较高[Fe(CN)_(6)]^(3-)浓度条件下,PDMAEMA刷构象转变的UCST增高.在较低pH值条件下,较多的PDMAEMA单体被质子化,[Fe(CN)_(6)]^(3-)与PDMAEMA带正电单体的结合增强,PDMAEMA刷构象转变的UCST增大.基于pH和[Fe(CN)_(6)]^(3-)对PDMAEMA刷体系中的静电调控效应,可以预言,在较小pH和较大[Fe(CN)_(6)]^(3-)浓度条件下,PDMAEMA链在垂直培基表面沿着链方向形成结节状结构.这是由于以[Fe(CN)_(6)]^(3-)为中介的链内带电单体间的静电吸引作用增强,导致临近单体间汇聚结节.我们的理论结果符合实验观测,由此表明,pH调节PDMAEMA单体的带电状态,以及[Fe(CN)_(6)]^(3-)在PDMAEMA链内凝聚导致的静电屏蔽效应,决定着PDMAEMA刷的UCST构象转变和结构特性.

关键词：多价抗衡离子聚甲基丙烯酸N,N-二甲基氨基乙酯(PDMAEMA)刷 UCST构象转变

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蜂毒肽浓度和磷脂组分对巨囊泡泄露的影响

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原子与分子物理学报 2023年第6期40卷 29-34页

作者：姜建功盛洁石铭芸蒋中英伊犁师范大学微纳电传感技术与仿生器械重点实验室伊宁835000 伊犁师范大学电子与工程学院伊宁835000 伊犁师范大学网络安全与信息技术学院伊宁835000

蜂毒肽作为一种广谱抗菌肽已经得到广泛认知,用蜂毒肽构建载药体系攻击癌细胞研究正在兴起.基于仿生物膜模型探索其破坏机理,可以避免潜在活性细胞过程的影响.在此,我们选用细胞尺寸的单层巨囊泡膜模型,可在光学显微镜下直接观察和操作... 详细信息

蜂毒肽作为一种广谱抗菌肽已经得到广泛认知,用蜂毒肽构建载药体系攻击癌细胞研究正在兴起.基于仿生物膜模型探索其破坏机理,可以避免潜在活性细胞过程的影响.在此,我们选用细胞尺寸的单层巨囊泡膜模型,可在光学显微镜下直接观察和操作,获得仿正常细胞膜和仿癌细胞膜在不同蜂毒肽浓度刺激下的响应.研究得出,低浓度蜂毒肽诱导囊泡泄露实验表明中性磷脂囊泡以孔模式为主泄露,负电性磷脂囊泡以爆裂模式为主泄露;高浓度蜂毒肽诱导囊泡泄露实验表明负电性磷脂相较于中性磷脂可延迟蜂毒肽作用效果;蜂毒肽色氨酸残基荧光光谱表明囊泡膜表面蜂毒肽吸附量以及泄露模式依赖于磷脂组分.此外,推断了蜂毒肽对不同组分磷脂膜的破坏作用模型.研究为蜂毒肽在肿瘤细胞的作用机制及其衍生物的优化设计提供参考.

关键词：蜂毒肽中性磷脂负电性磷脂泄露

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跨膜浓度梯度对渗透压囊泡循环活性的调控

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原子与分子物理学报 2023年第3期40卷 151-155页

作者：周琪范荣王平蒋中英伊犁师范大学微纳电传感技术与仿生器械重点实验室伊宁835000 伊犁师范大学电子与工程学院伊宁835000 伊犁师范大学网络安全与信息技术学院伊宁835000

本文通过分析囊泡在膨胀状态与孔隙状态的动力学行为,揭示调控膨胀拉伸能与孔隙势能的内在物理参量.建立递推微分方程的分析模型,该模型提供了膨胀-破裂循环特征量膨胀系数在各个循环中初始跨膜浓度梯度依赖性的定量信息.研究得出,通过... 详细信息

本文通过分析囊泡在膨胀状态与孔隙状态的动力学行为,揭示调控膨胀拉伸能与孔隙势能的内在物理参量.建立递推微分方程的分析模型,该模型提供了膨胀-破裂循环特征量膨胀系数在各个循环中初始跨膜浓度梯度依赖性的定量信息.研究得出,通过增加初始跨膜浓度梯度,可加快膨胀系数增长速率(循环数为1时,初始跨膜浓度梯度增加3倍,膨胀系数增长速率增加2.65倍);随着循环数的增多,膨胀系数的增长由线性转变为非线性.此外,初始跨膜浓度梯度与循环次数密切相关,我们的模型计算预测增加初始跨膜浓度梯度可实现循环次数的增多.研究结果为靶组织以可编程方式释放活性生物治疗剂的发展提供了具有实际意义的理论依据.

关键词：渗透压跨膜浓度梯度膨胀系数循环活性

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时滞与噪声影响Notch信号通路动力学的模型化研究

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原子与分子物理学报 2023年第2期40卷 121-130页

作者：苏瑞赵新军伊犁师范大学物理科学与技术学院、新疆凝聚态相变与微结构实验室伊宁835000 伊犁师范大学微纳电传感器技术与仿生器械实验室伊宁835000

本文基于Hill动力学与Michaelis-Menten方程,建立理论模型研究时滞与噪声影响Notch信号通路动力学.研究发现,her1、her7基因转录的时滞性在很大程度上调控着Notch信号通路的动力学行为.由于时滞性的调控,Notch系统动力学经历Hopf分岔,... 详细信息

本文基于Hill动力学与Michaelis-Menten方程,建立理论模型研究时滞与噪声影响Notch信号通路动力学.研究发现,her1、her7基因转录的时滞性在很大程度上调控着Notch信号通路的动力学行为.由于时滞性的调控,Notch系统动力学经历Hopf分岔,由稳态转变为周期演化特性.通过考察Notch信号通路的噪声效应,我们发现,由于噪声的扰动,Notch系统周期振荡动力学改变.在较小噪声幅值条件下,Notch信号通路中改变的周期节律性可以通过时滞得以平衡恢复,由此表明了her1、her7转录的时滞性促进了Notch信号通路的周期振荡.对于较强噪声环境,时滞效应很难改变Notch信号的巨大突变,其信号通路动力学行为被噪声影响.理论结果符合实验,并揭示了时滞与噪声对Notch信号通路动力学的一种调控机制,可为设计阻止Notch功能异常导致的多种疾病和癌症的通路治疗方案提供理论依据.

关键词：时滞噪声 Notch信号

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H2AT120蛋白磷酸化致癌的动力学特性

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原子与分子物理学报 2023年第5期40卷 11-20页

作者：郭阵雨蒋中英赵新军伊犁师范大学物理科学与技术学院新疆凝聚态相变与微结构实验室伊宁835000 伊犁师范大学微纳电传感器技术与仿生器械实验室伊宁835000

基于Hill动力学与Michaelis-Menten方程,建立理论模型研究H2AT120组蛋白磷酸化促进癌症发生发展的动力学特性.研究发现,在H2AubK119-H2AT120D-H2AT120P信号通路中,VRK激酶(vaccinia-related kinase 1)在很大程度上调控H2AT120磷酸化的动力学.VRK过高或者过低表达,都会促使H2AT120磷酸化出现异常,导致基因的不恰当表达,致使细胞癌变发生.通过考察体系演化过程中的动力学稳定性,我们发现,H2AubK119、H2AT120D、H2AT120P随时间演化动力学出现Hopf分岔,表明了体系随时间演化动力学的转变特性,由此也表明了,H2AT120蛋白磷酸化促进癌症发生发展的复杂性.基于本文模型,我们解释了VRK、H2AubK119、H2AT120D对致癌的调控特性,进一步理解了H2AubK119-H2AT120D-H2AT120P信号回路的致癌作用机理.理论结果符合实验,揭示了H2AT120磷酸化导致表观遗传变异的一种致癌机理,可为设计阻止由H2AT120发生变异诱发的癌症提供理论依据.

关键词：致癌动力学 H2AT120蛋白磷酸化

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水合作用与pH调控聚电解质刷的构象转变

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原子与分子物理学报 2024年第3期41卷 33-40页

作者：李康睿马奭文王利云赵新军伊犁师范大学物理科学与技术学院新疆凝聚态相变与微结构实验室伊宁835000 伊犁师范大学微纳电传感器技术与仿生器械实验室伊宁835000

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... 详细信息

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.

关键词：水合作用 pH 聚电解质刷构象转变

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胰岛素异常积累诱发转移性致癌通路激活的模型化研究

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原子与分子物理学报 2023年第3期40卷 54-62页

作者：周圣曜赵新军伊犁师范大学物理科学与技术学院新疆凝聚态相变与微结构实验室伊宁835000 伊犁师范大学微纳电传感器技术与仿生器械实验室伊宁835000

本文基于质量作用动力学与Michaelis-Menten方程建立理论模型,研究胰岛素异常积累诱发转移性致癌通路激活特性.理论模型考虑胰岛素通过激活PI3K-AKT-mTOR信号传导途径调控AKT-MDM2-P53-PTEN信号通路,以及胰岛素异常积累诱发JAK2/STAT5... 详细信息

本文基于质量作用动力学与Michaelis-Menten方程建立理论模型,研究胰岛素异常积累诱发转移性致癌通路激活特性.理论模型考虑胰岛素通过激活PI3K-AKT-mTOR信号传导途径调控AKT-MDM2-P53-PTEN信号通路,以及胰岛素异常积累诱发JAK2/STAT5转移性致癌通路信号激活特性.研究发现,在JAK2/STAT5通路信号传导过程中,酪氨酸磷酸化的STAT5单体迅速转化为STAT5二聚体.随着异常胰岛素积累的增加,磷酸化的STAT5二聚体、酪氨酸磷酸化STAT5二聚体表达水平进一步提升.由此表明了,异常胰岛素积累诱发JAK2/STAT5转移性致癌通路激活.胰岛素异常积累通过直接提升JAK2的表达,导致了AKT的表达异常升高,致使细胞糖原代谢紊乱,P53蛋白抑癌作用降低,促进的癌症的发生发展.miR-378作为非常重要的抑癌因子,在JAK2/STAT5转移性致癌信号通路信号作用下,miR-378的抑癌效应被明显削弱,由此也表明了转移性癌症的复杂性.通过分析模型中各参数的敏感性,确定了JAK2/STAT5信号通路创设致癌微环境的灵敏性.本文理论结果符合实验理论观测,可为设计抑制转移性癌症癌的治疗方案提供参考.

关键词：胰岛素异常积累转移性癌症 JAK2/STAT5信号通路

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