(2.3.5)--化学热力学在生命科学中的应用研究.pdf

《(2.3.5)--化学热力学在生命科学中的应用研究.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《(2.3.5)--化学热力学在生命科学中的应用研究.pdf（4页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、化学热力学在生命科学中的应用研究 摘要：综述 了热力学中熵和 自由能这两个重要状态函数在生命现象、肿瘤形成、抗癌药物研究、生物大分 子结构研究、药物设计、蛋白质工程和基因优化表达等中的应用 关键词：熵；自由能；生命科 学；熵增加原理 中图分类号：0 6 4 2 1 文献标识码：A 文章编号：1 0 0 8 9 0 2 0(2 0 1 1)0 2 0 5 7 0 4 热力 学(t h e r m o d y n a mi c s)是研究各种 形式 的能量转 换规 律 的科学热力学 的基础是热力学第一定律和热力学第 二定 律 因为热力学研究 的能量转换规律是 自然界的一个基本规 律 化学热力学是热

2、力学原理在化学中的应用，它主要研究和 解决化学变化过程 中能量转化 的规律、化学反应的方 向和限 度 人体是一个 巨大的化学反应库，生命 过程是 建立 在化 学反 应基础之上的一个非 常复杂 的体系 近半个世纪以来，生 物学 研究从整体开始，自上而下进入分子层次，而化学研究则 自 下而上地逐渐接触生物体，化学与生命科学在细胞以下、分 子以上的区域相遇，在这个区域不断生长出了许多新的生长 点，成为生命科学和化学的前沿领域 基于热力学原理的生命 科学研究是一个新生长点，本研究综述如下 1 熵(e n t r o p y)与生命科学 1 1熵与生命 在化学热 力学 中熵 是一个重要 的状 态函数熵是

3、系统混 乱度的量度，系统的混乱度越大，熵值越大 熵变(a s)只取决 于体系的始态与终态，与过程无关 在孤立系统的任何 自发过 程中，系统的熵总是增加的，这是热力学第二定律的一种表 达，也称 为熵 增加原理 生物是一个开放 系统，开放 系的熵决 定于系统内产生的熵、外部 流入 的熵 及系统流向外部的熵 的 数量 比如，人体是一个开放系，其熵的改变由两部分之和决 定，一是机体 内产生 的熵 d i S，二是流入的熵 d e s 于是总熵变 化为 d s=d i S+d e S 因为 d i S 0，而 d e S取决于环境 当开放系统 处在非平 衡的稳 态时 d S=0，故有 一 d e S=d

4、 i S ”从 宏观来 看，生 命过程是一个熵增的过程，始态是生命的产生，终态是生命 的结束，这个过程是一个 自发的、单向的不可逆过程 衰老是 生命 系统的熵的一种长期 的缓慢的增加，也就是说 随着生命 的衰老，生命系统的混乱度增大，当熵值达极大值时即死亡，这是一个不可抗拒的自然规律 但是，一个无序的世界是不可 能产生生命的，有生命的世界必然是有序的 生物进化是由单 细胞向多细胞、从简单 到复杂、从低级 向高级进化，也就是说 向着更 为有 序、更为精确 的方向进化，这是一个熵减 的方 向，与孤立系统向熵增大的方向恰好相反 但是生命体是“耗散结 构”，耗散结构理论指出，系统从无序状态过渡到这种耗

5、散结 构有几个必要条件：一是系统必须是开放的，即系统必须与 外 界进行物质、能 量的交换；二是 系统必须是 远离平衡状 态 的，系统 中物质、能量 流和热力学力的关系是非线性的；三是 系统 内部不 同元素之 间存在着非线 性相互 作用，并且需 要不 断输入能量来维持 2 1在平衡态和近平衡态，涨落是一种破坏 稳定有序的干扰，但在远离平衡态条件下，非线性作用使涨 落放大而达到有序偏 离平衡态的开放系统通过涨落，在越过 临界点后“自组织”成耗散结构，耗散结构由突变而涌现，其 状态是稳定的 耗散结构理论指 出，开放系统在远离平衡状态 的情况下 可以涌现出新的结构 地球上的生命体都是远离平衡状态的 不

6、平衡的开放系统，它们通过与外界不断地进行物质和能量 交换，经 自组织而形成一系列的有序结构 可以认为这就是解 释生命过程的热力学现象和生物的进化的热力学理论基础 之一，在生物学，微生物细胞是典型的耗散结构 下面考察大肠杆菌生长过程中熵的变化，为此我们利用 熵的计算公式 S=k l o g e P k 是玻兹曼常数，P是微观态数，熵 S 的单位是焦 度或卡 度，可以证明熵 S和信息 H只差一个常 因子 S=(k l o g e 2)H，因此熵也可用 比特来度量，两种 的关 系 为：1比特 1 0-2 3 焦 度 2 3 x l O 2 4 卡 度，一个 大肠 杆 菌含 2 1 x l 0 分子

7、D N A，4 2 x l O 分子 R N A，每个 D N A或 R N A分 子平均长 4 0 0 0核苷酸，每个核苷酸有 1 o g 2 4=2比特的信息量(因为有 4种碱基)，所以核酸信息量为 5 x 1 0 8比特，一个大 肠 杆菌含 4，7 x 1 0 s 分子蛋白质，每个蛋白质平 均有 1 0 0 0氨基 酸，每个氨基酸有 l o g 2 2 0=4 3比特的信息 量，所 以蛋 白质信息 量为 2 x 1 0 比特，两项合在一起，总信息量仍为 2 x l O 比特 核酸、蛋白质的形式，好比发布信息，它具有的信息量为 2 收稿 日期：2 0 1 0 1 2 1 1 基金项目：甘肃

8、民族师范学院院长基金项目“高校校本研究”(项 目编号：0 8 2 5)作者简介：卢新生(1 9 7 6 )，男，甘肃泾川人，讲师 研究方向：化学热力学 5 7 第 l 6卷第 2 期(2 0 1 1)卢新生等：化学热力学在生命科学中的应用研究 V o 1 1 6 N o 2(2 0 l 1)1 0 比特，这 对应 于 2 x 1 0 焦 度 的熵，换 句话说，由于序列 形成中物质的有序化，系统的熵减少 2 x 1 0 焦 度，这里忽略 了核酸、蛋 白质 以外其 他大分子包括 的信息，也没 有考虑其 他过程 中产生 的熵，如果 核酸、蛋白质序列形成 的热力 学效 率为 1 2，那么实际排 出的熵

9、应 为 2 x l 0 3 0 1 2=0 1 7 x l 0 一-焦 度，如何排出呢?熵是由于分子热运动，所以可通过向外界传 递热量 的方式 使系统的熵减少，设 细菌培养是在绝对 温度 3 1 O K进行，那么排 出热量应 为 0 1 7 x l O。x 3 1 0=0 5 x 1 0 焦，每个 大肠杆菌 的干重为 6 7 x l O 克，复制 时间为 1 2 0 0秒，因 此每克大肠杆菌成长过程中耗散热功率为 0 6瓦，这个理论 结果和实验完全一致 _3】1 2熵增原理与肿瘤 对于绝热体 系中所发生的变化，8 O=0，所 以 d S 0不等 号表示不可逆，等号表示可逆地 就是说在绝热体系中

10、，只可 能发生 d S I0的变化 在可逆绝热过程中，体系的熵不变；在 不可逆绝热过程中，体系的熵增加，体系不可能发生 d S 0的 变化 一个封闭体系从一个平衡态出发，经过绝热过程到达另 一个平衡态，它的熵不减少 这个结论是热力学第二定律 的一 个重要结果，它在绝热条件下，明确地用体系熵函数的增加 和不变来封断不可逆过程和可逆过程 换句话说，在绝热条件 下，趋向于平衡的过程使体系的熵增加，这就是熵增加原理(p r i n c i p l e o f e n t r o p y i n c r e a s i n g)【熵增加原理也可以解释肿瘤在人体 内的发生、扩散 细胞 基 因癌变，造成人体

11、正常基因组的异常活化，细胞无节制地扩 增，使有序向无序转化，加速生命 的耗散，熵值异 常增 大，在短 期内熵值就增到极大值，人的生命便终止了 现代医学研究表 明，癌基因以原癌基 因的形式存在于正常生物基因组 内，没 被激活时，不会形成肿瘤 原癌基 因是一 个活化 能位点，在外 界环境的诱导下，细胞可能发生癌变，即肿瘤的形成是非 自 发的 非 自发的过程是一个熵减 的过程，也就是说肿瘤细胞 的 熵小于正常细胞的熵 然而肿瘤细胞是在体内发生物质、能 量交换的，人体这个体 系就相 当于肿瘤细胞 的外部环境，正 是由于肿瘤细胞的熵减小，导致了人体这个总体系熵增大 越 恶性的肿瘤，熵值越小，与体系分化越

12、明显，使人体的熵增也 相对越大，对 生命 的威胁越 大 1-3 熵增原理与抗癌药物的研究 熵增原理对人们研究抗癌药物也有启发 例如利用体细 胞杂交法可获得分泌抗体的杂交细胞系，当导入的抗体素抑 制癌细胞 的恶 变、削 弱它的增殖时，细胞本身 的混 乱程度将 会减小，趋 向于稳定 的低熵 状态，这就相 当于给体 系内部输 送了负熵，使体 系趋 于有序状态 又如 D N A是许多抗肿 瘤药 物的靶分子，这些药物通过嵌入、沟槽等方式与癌细胞的 D N A结合，抑制肿瘤细胞的分裂增生，最终使肿瘤细胞增生 停滞，或使其向正常细胞分化，或诱导肿瘤细胞发生程序性 死亡，从而产生抗癌作用 阿霉素(AD M)这

13、个抗肿瘤抗生素 就是 以典型 的嵌入方式与 D N A相互 结合 的，破 坏 D N A的 模块 功能，阻止转录过程，在 抑制 D N A、R N A蛋 白质合成 的 同时，也改变癌基因的结构或影响癌基因的表达 由于 A D MD N A复合物比独立的 D N A和 A D M分子更有序，因此导致 58 一定程度的熵减，有序度增加 2 自由能(f r e e e n e r g y)与生命科学 在化学热力学中，自由能是一个很重要的状态函数，它 是在等 温等压及不作非体 积功条件下化学反应 自发进行 的 判据 如果 A G 0，正 向反应不 能 白发进行，而逆 向反应能 自发进行 自由能在化学中

14、，按照亥姆霍兹的定容自由能 F与吉布斯的 定压 自由能 G的定义，G=F+P V(P为压力，V为体积)在生物 的反应中，因为(P V)可以忽略不计，所以两者是相同的 阍 2 1自由能与生物大分子结构研究 2 1 1 一种基于 自由能 的 R N A二级结构 的预测 R N A在生命活动中有着重要作用，R N A的功能与其结 构密切相关，因此研究 R N A结构 对理解 R N A功能、原核基 因工程 和与 R N A有关的生命现象有着重要意义 但 R N A分 子降解快、晶体难于获得，目前由于实验条件的限制，绝大多 数 R N A二级结构还不能用实验方法来测定 近年来，借助计 算机预测 R N

15、 A二级 结构一直是很活跃 的领域，不断推 出了 一些预测方法，测定 了许多 R N A分子的二级结构 基于 自由 能的 R N A二级结构的预测认为，r R N A二级结构是通过分子 中碱基之间配对形成 的，碱基之间的连续 配对 形成 螺旋 区，对 R N A二级结构起着稳定作用，从而降低整体结构的自由 能，而 R N A分子 中没有配 对部分形成环状结 构(发卡环、内 部环、膨胀圈和多分支环)，不利于结构的稳定，升高 自由能，R N A二级结构 的形 成就 是这种矛盾之 问的一种平衡 预测 R N A二级结构最常用的方法就是在各种可 能的结构之间寻 找最小 自由能结构，而基本结构的自由能数

16、据通过研究体外 寡核苷酸稳定性获得 2 1 2通过 自由能的差别划分蛋 白质结构域 蛋 白质肽链从一级结 构完全伸展 的状 态折叠成 特定 的 三级结构，其折叠模式很复杂，蛋白质折叠问题是现代分子 生物学 的研究热点结构域是蛋 白质结 构中普遍存在 的一种 结构单位，是介 于二级结构单元和完整的蛋 白质三级结构之 间的一种结构层 次，可 以看作是 蛋 白质结构、折叠、功能、进 化 和设计的基本单位大多数 的蛋 白质都可分为若干个结构 域，结构域的不同组合使蛋白质具有不同的三级结构并具有 不同的功能，结构域信息对于蛋白质结构解析在理论与应用 上都具有重要意义目前对蛋白质结构域的划分还没有一个 十

17、分理想的方法 2 0世纪 9 0年 代对蛋 白质结 构域划分 主要 是根据蛋白质的几何结构，8-1 1 1 通常通过目测用手工方法来 划分，但已经远远不能满足以指数速率增加的蛋 白质晶体结 构数目 基于蛋白质结构域是折叠单位的没想，蛋白质结构域 的折叠与去折叠形式具有不同的热力学能量状态，蛋白质结 构域的折叠是由自由能变化驱动的 一般认为，天然蛋白质构 象处于热力学上一个低能量态，如果认为结构域作为一种独 立折叠单元，则应该 不但 结构上相对 紧密，而且 热力学能量 上也必然处 于较低能量状态，因此，用折叠 自由能来划分结 构域应该更为合理 基于自由能的蛋白质结构域划分得到了 比较满意的结果

18、1 2-1 3 1 2 2自由能与药物分子设计 第l 6 卷第2 期(2 0 1 1)甘 音高l坪 才 巨 V o 1 1 6 N o 2(2 0 1 1)2 2 1自由能与反义药物设计 反 义药物是用 Wa t s o n C r i c k碱基配对原理与靶 mR N A结 合，并通过降解靶 mR N A干扰特定基因表达的寡核苷酸类药 物 反义 寡核苷 酸必 须能够 与靶 m R N A进 行特异 杂交，才能 通过 R N A酶 H依赖机 制等降解靶 m R N A 能够接近靶序列 并与之杂交是反 义药物具 有药效的首要条件，因此研究反义 药物及 其靶点 的构效关 系是研究 热点之一 宋海

19、峰等l l4】选择 与肿瘤细胞增殖相关 的蛋 白激酶 C d(P K C )m R N A作 为靶 点，使 用软件 R N A s t r u c t u r e模 拟 mR N A二级 结构，根 据靶 mR N A的一级与模拟 的二级结构，选择二级结 构 自由能大于 零的不稳定二级结构单元膨胀环、内环、发卡和假结等作为 靶点进行反义药物设计 用肺腺癌细胞株 A 5 4 9 评价反义药 物 的体外抗 肿瘤 生物 活性，用软件 S P S S进行多元 回归分析 结果表明有效药物作用靶点相对集中地分布于由若干二级 结构单元组成的局部二级结构区域，称之为“靶二级结构域(靶 域)”“靶域”结 构相对稳

20、定，但其 中包含不稳定二级 结构 单元，即其 自由能大于零 针 对不同“靶域”设计 的反义药物显 示不同 的生物活性(P 0 0 1)，但靶 向同一“靶域”的反义 药物 生物活性无统计 差别 结论 提示“靶 域”现象有助于反义 药物 靶 点的选择，并对探针、引物设 计及 mR N A局部 功能的研究 具有重要意义 2 2 2自由能与直接药物设计 中的分子对接 直接药物设计是从 生物靶 标大分子结构 出发，寻 找、设 计能够与它发生相互作用并调节其功能的小分子，分为分子 对接和全新药物设计两种方法分子对接法是通过将化合物 三维结构数据库 中的分子逐一 与靶标 分子进行“对接”，通过 不断优 化小

21、分子 化合物 的位置、方 向以及 构象，寻找 小分子 与靶标生物分子作用 的最佳构象，计算其与生物 大分 子的相 互作用能 利用分子对接对化合物数据库 中所有的分子排序，即可从中找出可能与靶标分子结合的分子 分子对接的核心 问题之一就是受体和配体之间结合 自由能的评价，精确的自 由能预测方法能够大大提高药物设计的效率 在过去的2 O年 中，随着受体和配体相互作用的理论研究以及计算机辅助药 物设 计方法的快速发展，自由能预测方法的研究受到 了越来 越多的关注 例如表皮生长因子受体(E G F R)和 4苯胺喹唑啉 类抑制剂的结合 自由能预测 侯廷军等ll 5】采用基于分子动力 学模拟和连续介质模

22、型的自由能计算方法，预测了 E G F R和 4苯胺喹唑啉类 抑制 剂的相互作用模式，分别预测 了四种可 能结合 模式下 E G F R和 4苯胺 喹唑啉类 抑制剂 间的结 合 自 由能，最佳 结合模式能够很好地解释 已有抑制剂结构 和活性 间的关系 2 3自由能与蛋 白质工程 的长远 目标就是 要设计出具有 任意功能或结构 的全新蛋 白 在 医学 和生物学 上往往需要 蛋 白质 的某一功 能却不 满 意该蛋 白的另外一些特点，如高分子量、抗 原性、不稳定 以及 不易折叠等，这些缺陷可以通过把蛋白质的功能区嫁接到另 外一个合适 的骨架蛋 白得以弥补国际上 已发展 了几种程 序 用于蛋 白质功

23、能嫁 接的研究 2 0 0 0年梁世德等【6 t 报道 了一种 蛋 白质表 面功能 区的嫁接他们认 为蛋 白质 的功能 由表面区 决定，其内核只起骨架作用 首先确定被嫁接的配体表面结合 区的重要残基，在骨架蛋白中搜索适合于嫁接这些残基的位 点 基 于对映残 基的 C ，C B原子 坐标，将骨 架蛋 白叠加到配 体 蛋白上，评估骨架蛋 白与受 体蛋白的互 补性并 留下互补性 较好的骨架蛋白 细调骨架蛋白与受体蛋白的相对位置，使之 具有合理 的界 面堆积 密度，然后在骨架蛋 白选 出的位置上移 植配体蛋 白相应的残基 该方法被嫁接的功能 区及骨架蛋 白 的选择是用蛋白质结构数据库(P D B)中大

24、小与 b a r s t a r 相仿，残基数为 8 1 1 0 0的晶体结构或优化的平均核磁结构作为骨 架蛋 白(因 b a r n a s e是一种 1 1 0残基 的胞外核酸酶，b a r s t a r 具 有异乎寻常的高亲和力，在 2 5 时结合 自由能为一 7 9 1 k J m o l 一 1，P D B中 已存有 B a r n a s e b a r s t a r 的 复合物 晶体 结构，是 研 究蛋 白蛋 白相 互作 用的理 想模 型)，共有 1 2 8 个，进一 步筛 选 出互补分数较高 的 4个代表性蛋 白作进一 步分 析，即巯基 蛋 白酶抑制 剂(1 d v c)、

25、质体 蓝 素(1 p|b)、转 录起 始起 因子 的 D N A结 合结 构(2 h t s)以及 b a r s t a r 的核 磁 结构(1 b t a)4个蛋 白，用打分函数计算这 4个骨架蛋白的结合自由能，其中 l p l b的结合 自由能为一 8 1 6 k J to o l 一 1，其结合 自由能较低且平 均 偏差也小，是理想 的骨架蛋 白 得 出了 l p l b和 l b t a同 b a r n a s e 优化后复合物的结构，结果较好 2 4 自由能与基 因诊断 2 4 1自由能与人血管生成素基因的优化表达 恶性肿瘤尤其是实体肿瘤的发生和发展都依赖于新生 血管的不断形成，

26、通过新生毛细血管为肿瘤提供必需的营 养，带走肿瘤代谢产物，为肿瘤发展、转移提供必要条件 血 管 生成素(a n g i o g e n i n，AN G)广泛存在于多种肿瘤组织中，在肿 瘤发生的不同阶段刺激新生血管的形成，且肿瘤患者血液中 A N G水平 高低 与肿瘤 的恶性 程度密切 相关 如果 能抑 制 AN G诱 导的肿瘤血 管形成，就有可能抑制肿瘤 生长，甚至杀 伤肿瘤细胞 利用基因工程技术生产血管生成素，对于研究血 管生成素的作用机制及寻找抗血管生成素的药物具有重大 价值，但是该基因在大肠杆菌中不能直接表达 路凡等0 8 1根据 原核 翻译起 始序列 的局部二级结构 自由能设 计了

27、A U G上下 游序列，并利用 R T P C R方法从人肺癌细胞 系 A 5 4 9中扩增 出 起始 区改造 的 A N G基因，成 功构建 了人 A N G的高效表达菌 株该菌株经温度诱导后，S D S P A G E分析显示所表达 的重组 h A N G蛋 白质 占细菌 总蛋 白质 的 3 0 以上，纯化后的 A N G在 体外能够有效地刺激鸡胚绒毛尿囊膜的血管形成 结果表明，所设计的优化 表达 方法对人 A N G基 因的表达是成功的 2 4 2自由能与人 白细胞介素在大肠杆菌中的优化表达 人白细胞介素(i n t e r l e u k i n 4，I I 4)是一重要的免疫活性调

28、节分子，主要 由 T h 2细胞 产生，在 T细胞、B细胞、巨噬细胞 的增殖分化及功能调空方 面起 重要作用近年来 发现 I L 4 在 树突状细胞扩增培养中至关重要而树突状细胞作为一种体 内最 强的抗原提呈细胞在抗肿瘤、抗感 染免疫 中具有不可忽 视的作用 黄欣等 根据原核翻译起始序列的局部二级结构 自由能，设计 了 A U G上下游 序列，并 在人 I L 4 基 因下游插入 部分大肠杆菌(E c o l i)L a c Z序列以提高 mR N A的稳 定性，成 功地构建 了人 I I A的高效表达克 隆，命名为 p L C M1 8 2 h I I A 经 5 9 第 1 6卷第 2 期

29、(2 0 1 1)卢新生等：化学热力学在生命科学中的应用研究 V o 1 1 6 N o 2(2 0 1 1)分析显示 所表达 的重组 I L 4蛋白质占细菌总蛋 白的 3 0，且 非常稳定，目的基 因下游没有插入 L a c Z序列所构建的表达 克隆 p C Z H h l I A在大肠杆菌中的表达量则占细菌总蛋白的 2 0 左右 而后利用同样原理对人 白细胞介素 l 7进行优化表 达设计也获得了同样 的结果因此该方法所设计的优化表达 方法对人 I I A基 因的表达是成功的 3 结论 综上所述，热力学原理 与生命 科学 的相互渗透、相互 融 合，可以不断开拓热力学和生命科学的新的研究领域

30、参考文献：1 1 傅献彩，沈文霞等 物理化 学(上册)【M】北京：高等教 育 出版社，1 9 9 0 1 6 9 1 7 1 2 b a i k e b a i d u c o rn v i e w 1 3 6 2 6 7 h t m 3 3 K，2 0 0 9 1 1 6 【3 姜丹 信息论(第 1 版)【M 北京：中国科 学技 术大学 出 版社 1 9 8 7 1 4】高文颖，刘义，屈松 生 生命 体 系与 熵 J 1 _ 大 学化 学，2 0 0 2，1 7(5)：2 4 2 8 5】吴伟光 熵与生命和肿瘤的关系 生命的化 学 2 0 0 1，2 1 (6)：5 3 1-5 3 3 【6

31、 h t t p：w w w s e e k b i o c o m b i o t e c h s t u d y l i f e s c i 2 0 0 7 7 2 4 6 h t m1 【7 李伍举，吴加金 R N A二级结构预测 系统构建【J】生物 化 学与生物物理进展，1 9 9 6，2 3(5)：4 4 9 4 5 3 【8 B e r m a n H M，We s t b r o o k J，F e n g Z，e t a 1 T h e p r o t e i n d a t a b a n k M N u c l e i c A c i d s R e s 2 0 0 0，2

32、 8：2 3 5 2 4 2 【9 H o l m L，S a n d e r C P a r s e r f o r p r o t e i n f o l d i n g u n i t s J Pr o t e i ns：S t u r c t Fun c t Ge n e t 1 9 9 4 1 9：25 6 26 8 1 0 T s a i C J，N u s s i n o v R H y d r o p h o b i c f o l d i n g u n i t s d e ri v e d f r o m d i s s i m i l a r m o n o m e r

33、s t r u c t u r e s a n d t h e i r i n t e r a c t i o n s J P r o t e i n S c i，1 9 9 7，(6)：2 4 4 2 【l 1】谢 志群，丁达夫，许根俊 通过 自由能的差别划分蛋 白 质连 续结构域I J 1 生物化学与生物物理 学报，2 0 0 1，3 3(4)：3 8 6 3 94 f 1 2 谢 志群，许根 俊 基 于去折 叠 自由能 的蛋 白质结构域 划分方法适用于连续与不连续结构域 J】生物化学与生物物 理 学报，2 0 0 3，3 5(1 2)：1 0 9 0 1 0 9 8 【1 3 J o n

34、 e s S，S t e w a r t M，Mi c h i c A，e t a 1 D o m a i n a s s i g n m e n t f o r p r o t e i n s t r u c t ur e us i ng a c o n s e ns us a p p r o a c h：Ch a r a e t e r i z a t i o n a n d a na l y s i s Pr o t e i n S c i，1 9 98，7：23 3-2 42 f 1 4 宋海峰，汤仲 明 反义 药物作用 中的“靶二级结构域”f J 药学学报，2 0 0 1，3 6(8

35、)：5 8 5 5 8 9 1 5】侯廷军，朱丽荔，陈丽蓉等 E G F R和 4苯胺喹唑啉类 抑制剂之 闾相互作 用模式 的研 究 J 化 学学报，2 0 0 2，6 0(6)：1 0 23 1 02 8【1 6 梁世德，肖岚，毛凤 楼等 蛋 白质表 面功能 区的嫁接 J 科 学通报，2 0 0 0，4 5(1 0)：1 0 5 2 1 0 5 7 【1 7 C h o p r a v，D i n h T V，H a n n i g a n E V S e r u m l e v e l s o f i n-t e r l e uk i ns，g r o wt h f a c t o rs

36、a n d a n g i o g e ni n i n p a t i e n t s wi t h e n-d o me t r i a l c a n c e r J Ca n c e r R e s C l i n On c o l，1 9 9 7，1 2 3：1 6 7 1 7 2 1 8 1 路 凡，杨辉，赵忠 良等 人血 管生成素基 因的优化表 达 及 活性 测定f J 生物化 学与生物物理 学报，2 0 0 0，3 2(5)：4 9 9 50 2【l 9 黄欣，赵忠 良，曹雪涛 人 白细胞介素 4在 大肠杆 菌 中的优化表达I J 中国免疫学杂志，1 9 9 9，1 5(9)：

37、4 0 5 4 0 7 I n Che mi c a l Th e r mo dy n a m i c s En t r o p y，Fr e e Ene r g y a nd t he Li f e Sc i e n c e s Re s e a r c h S u m m a r i z e s LU Xi n s h e n g GOU Ru h u ZHANG Ha i-l i n g LI U Bo-qu WANG Ya-l i n g (C h e m i s t r y a n d L i f e S c i e n c e s D e p a r t m e n t，G a n

38、 s u N o r ma l U n i v e r s i t y o f N a t i o n a l i t i e s，H e z u o G a n s u 7 4 7 0 0 0)Ab s t r a c t：T h i s a rti c l e s u mma r i z e d i n t h e r mo d y n a mi c s t h e e n t r o p y a n d t h e f r e e e n e r g y t h e s e t wo i mp o r t a n t s t a t e f u n c t i o n i n t h e

39、 b i o l o g i c a l p h e n o me n a，t h e t u mo r f o r ms，t h e a n t i c a n c e r t r e a t me n t me d i c i n e r e s e a r c h，t h e b i o l o g i c a l ma c r o mo l e c u l e s t r u c t u r a l r e s e a r c h，t h e me d i c i n e d e s i g n，t h e p r o t e i n p r o j e c t a n d t h e g e n e o p t i m i z a t i o n e x p r e s s i o n i n a n d S O o n a p p l i c a t i o n Ke y wo r d s：e n t r op y；fre e e ne r g y；l i f e s c i en c e s；t h e e n t r o p y i nc r e as e s t he princ i p l e 6 0