采用实验手段和理论化学研究相结合方法研究分子间相互作用,这种在计算机上进行的“模拟实验”与传统的“有机化学实验”相辅相成,正在成为有机化学研究的重要手段。本论文中将利用光谱分析方法,如荧光光谱分析法、圆二色谱法以及紫外可见分光光度法来研究小分子化合物与蛋白底物之间的相互作用情况。利用先进的分子模拟软件,结合分子力学、量子力学和神经网络等方法和分子对接等理论化学手段,建立和优化相互作用的分子间形成复合物的结合构象,从而在分子水平上研究分子之间相互作用,并对其作用强度进行了理论预测。1.本论文根据了HIV/AIDS研究的最新进展,在DC-SIGN复合物晶体基础之上,设计并合成了三糖和一系列小分子化合物,其中化合物(C18H26N2O11)的晶体进行了X-射线衍射测定了其晶体结构。发现了一种在非常规条件下可用于寡糖合成的甘露糖/阿卓糖构筑单元的新制备方法。利用光谱分析法以及分子对接等手段研究小分子化合物与DC-SIGN蛋白底物之间相互作用及其强度,结果对于无抗药性的新一代抗AIDS病药物的研制具有理论参考意义。2.基于赵玉芬课题组,N-磷酰氨基酸自组装成肽实验导致丝组二肽DNA切割剂的专利成果,从Ser-His及相关二肽与DNA模型物以及L/D丝氨酸组酰胺与DNA模型物相互作用分子模拟结果出发,利用量子力学方法研究了它们之间的相互作用,佐证了丝组二肽对DNA具有切割活性,并阐明了该分子各功能基团的作用机理。3.用神经网络方法研究寡聚核苷酸双股链之间结合稳定性。作者与合作者开发的神经网络系统具有简捷、易行的优点,不需要测定一系列的热力学参数,其预测精度可与经典的热力学方法相媲美,在反义链药物的设计等方面具有实际的应用价值。本文研究结果表明,理论研究与实验方法相结合的方法是生命科学领域的一种行之有效的研究手段。