基于焓效应的生物模型分子疏水性尺度构建与应用

生物模型分子体系的分子间相互作用研究是热力学研究的前沿领域。疏水相互作用是蛋白质等生物大分子维系其高级结构的一种重要的非键作用力。本项目拟以各种侧链结构的N-乙酰氨基酸、α-氨基烷醇、环烷醇和环烷胺、氨基酸组成相同而序列结构不同的四肽以及带芳环的水溶性有机化合物等作为不同系列的模型分子，利用微热量计测定其水溶液的稀释焓、混合焓，计算同系和异系焓对作用系数，分析水合溶质分子间发生对相互作用的优先构型、立体异构效应、刚性环效应和手性识别效应，探讨氨基酸序列结构以及分子中邻近官能团对疏水相互作用，尤其是疏水性的芳环π-π堆积作用的影响规律。在此基础上，重点构建一种新的基于焓效应的疏水性热力学尺度，用于预测蛋白质折叠过程中氨基酸残基的疏水作用。有关研究对深入阐明疏水效应的热力学本质和机制，以及对研究和预测蛋白质的折叠构象稳定性具有重要意义。