氨基酸与RNA三联密码子碱基的焓对作用研究

氨基酸与RNA三联密码子及反密码子之间的特殊识别作用是分子生物学研究的重要内容，对揭示遗传密码的起源、进化和蛋白质生物合成机制具有重要意义。本项目根据氨基酸与密码子之间的对应性，主要选择mRNA密码子的建筑块（四种碱基：U、C、A、G等）与其所编码氨基酸组成相互作用模型分子体系，利用精密的微量热法测定组合体系的混合焓，计算分子间和官能团间交叉作用的热力学参数（焓对作用系数），建立相关的生物热化学数据库；从能量角度定量估算发生分子对作用强度，并对可能存在的各种非键作用（氢键、盐键、疏水键等）及其贡献作出合理评估；同时对各种环境因素（如介质的组成、极性、离子强度、pH值和温度等）及分子结构因素（如取代基、位阻、电荷、手征性等）如何影响和调控上述模型分子间相互作用的基本规律进行深入探讨。有关研究对深刻理解三联密码子与氨基酸之间分子识别机制和进一步发展非键相互作用的溶液理论都具有十分重要的意义。

根据本项目研究计划，我们利用等温滴定微量热法（ITC）实验测定了核苷、脱氧核苷、氨基酸、冠醚、手性二元醇和氨基醇、烟酰胺和异烟酰胺等多个分子体系在多种含水混合溶剂中的焓对作用系数，积累了大量有用的热力学热化学实验数据，发现了许多重要的实验规律，有关研究对阐明氨基酸与核酸碱基之间的复杂相互作用、手性分子识别、溶剂效应、温度效应和各种异构体效应等都具有重要意义。.项目组已在J. Chem. Thermodyn.、J. Chem. Eng. Data、Thermochim. Acta、Chirality、J. Mol. Model.、Mol. Simul.、Synlett.、物理化学学报、Chin. J. Org. Chem、高等学校化学学报等SCI刊物上发表标注本基金资助的相关研究论文14篇、未标注SCI论文1篇（Tetrahedron: Asymmetry）；已录用待发表论文1篇（J. Chem. Thermodyn.）；标注本基金资助的其它国内刊物论文2篇；合作申请国家发明专利1项（排名第二）；利用本项目部分研究成果合作申报并获得浙江省科学技术奖二等奖1项（排名第五）。