• 磷酸果糖激酶-1组装的多尺度模拟：揭示特异性相互作用与瞬态相互作用之间的相互作用

  磷果糖激酶-1（PFK1）是一种在糖酵解途径中起关键作用的酶，它通过催化果糖-6-磷酸转化为果糖-1,6-二磷酸来调控糖酵解的速率。在哺乳动物细胞中，PFK1存在三种不同的同工酶：PFKL（肝脏）、PFKM（肌肉）和PFKP（血小板），它们在调控机制上具有显著的差异。PFKL具有形成丝状结构的能力，这种结构被认为是糖酵解过程中空间组织的重要基础。然而，尽管PFKL的丝状组装已被广泛研究，但其分子相互作用的细节以及不同同工酶在形成此类结构上的倾向性仍不完全清楚。PFK1的丝状结构在细胞内可能承担多种功能，包括促进糖酵解的局部调控、增强底物传递效率以及在细胞应答中组织代谢通路。此外，研究还表明，P

  来源：The Journal of Physical Chemistry B

  时间：2025-11-19

• 《使用TS-DAR进行生物分子模拟中过渡态分析的实用指南》

  蛋白质构象变化是其生物学功能的关键，这些变化通常涉及在复杂的自由能景观中经历多个短暂且高能的中间状态。现有的方法，如马尔可夫状态模型（MSMs）和基于分子动力学（MD）模拟的非马尔可夫方法，虽然在识别亚稳态方面表现良好，但在定位过渡态方面仍面临挑战。过渡态是决定分子过程速率限制的关键构象，其在自由能景观中占据稀疏区域，难以直接观察和分析。为了解决这一问题，研究者提出了一种基于分布外检测（OOD）的深度学习框架——TS-DAR（过渡态识别通过散度和变分原理正则化神经网络）。TS-DAR利用神经网络将MD模拟中获得的蛋白质构象映射到一个高维球面的潜在空间中，从而系统性地识别所有与特定生物分子构象变

  来源：The Journal of Physical Chemistry B

  时间：2025-11-19

• LASIK术后角膜扩张导致的角膜水肿：病例报告及最新文献综述

  急性角膜水疱是一种罕见但严重的并发症，常见于接受过激光原位角膜磨镶术（LASIK）治疗的患者。这种病症通常发生在角膜扩张（ectasia）的基础上，其特点为角膜完整性受损，导致Descemet膜破裂，使得房水进入角膜基质，引起肿胀、浑浊以及视力下降。虽然在角膜圆锥症（keratoconus）患者中，水疱的发生率约为2%至3%，并且有自发性角膜穿孔的风险较低，但LASIK术后水疱的情况则更为少见，且其自发性穿孔的风险较高，因此需要更为积极的管理和治疗策略。在本案例中，一位53岁的非洲裔男性患者，因左眼视力下降而就诊。他的病史显示，曾在25年前接受过单侧LASIK手术。此后，他的视力逐渐恶化，最终

  来源：JCRS Online Case Reports

  时间：2025-11-19

• 利用双转运蛋白靶向的2-脱氧葡萄糖类似物来利用癌症中的代谢脆弱性，实现低剂量、强效的抗肿瘤作用

  2-脱氧葡萄糖（2DG）作为癌症治疗药物的临床应用一直受到限制，因为需要将其全身浓度提高到足以超过循环中葡萄糖的水平，但这会导致剂量相关的毒性。在这里，我们通过将2DG与1,18-十八烷二酸（ODDA）共价连接起来，同时激活葡萄糖和长链脂肪酸的转运途径，从而克服了这一障碍。所得到的结合物（2DG-ODDA）能够与血清白蛋白结合，并通过4T1三阴性乳腺癌（TNBC）细胞中的双重转运蛋白被吸收。在体外实验中，2DG-ODDA的活性远高于其母体化合物2DG，其IC50值降低了16倍。对2DG-ODDA细胞毒性作用机制的分析表明，该化合物通过抑制糖酵解引发细胞凋亡，这一过程得到了代谢流分析的支持，结果

  来源：Journal of the American Chemical Society

  时间：2025-11-19

• 基于ESIPT的双向单分子光电导体

  能够光学调节分子导电性的单分子光导体在分子光电子学领域具有巨大潜力，但在单分子层面实现双向光导调节仍面临挑战。本文提出了一种合理的设计策略，通过激发态分子内质子转移（ESIPT）与量子干涉（QI）效应的协同作用，实现了导电性的增强或减弱。利用扫描隧道显微镜断裂结（STM-BJ）技术，我们研究了两种结构相似的2-(2-羟基苯基)吡啶衍生物——带有p-SMe基团和m-SMe基团的PPOH与PMOH，获得了创纪录的高光导调节效果。在持续365纳米光照下，基于PPOH的结表现出首个负光导现象，导电性降低了约120倍，这是迄今为止报道中最显著的例子之一；而基于PMOH的结则显示出约1.78倍的导电性增强

  来源：Journal of the American Chemical Society

  时间：2025-11-19

• 基于绿色盒结构的超分子人工辅因子，用于可见光驱动的非对称光酶催化

  光酶催化系统结合了光催化、电子转移和酶促转化功能；然而，其整体效率往往受到活性组分空间分离的限制，这阻碍了形成类似光合作用中“Z-结构”的紧凑架构。在这里，我们报道了一种超分子人工辅因子（SeV–Rh–Box⊃NAD+），该辅因子通过基于硒代维生素的环芳烃（绿色Box衍生物SeV–Rh–Box）与NAD+之间的主客体相互作用形成。当这种人工辅因子与醇脱氢酶结合时，可以构建出一个光酶催化系统，该系统能够在可见光驱动下实现手性生物活性分子的不对称合成。该系统表现出优异的催化性能：对映体过量率超过87%，转化次数超过47,700次，并且在24小时和8次反应循环后仍保持超过50%的催化效率。超分子结构

  来源：Journal of the American Chemical Society

  时间：2025-11-19

• 计算脂质组学揭示前列腺癌中与环境相关的膜重塑现象

  在癌症进展过程中，代谢变化导致正常细胞（RWPE-1）、良性增生细胞（BPH-1）以及转移性前列腺癌细胞（淋巴结：LNCaP，骨骼：PC-3，大脑：DU145）之间的磷脂分布出现显著差异，这些差异是疾病进展和癌细胞适应的标志（Young等人，2021年）。然而，癌症相关脂质组变化对膜结构动态的影响尚未在特定细胞背景下进行过研究。在这里，我们通过空间映射每个细胞系数据集中的特定膜脂质组，来评估正常细胞、良性增生细胞和转移性前列腺癌细胞中的膜组织和动态变化。长时间尺度的分子动力学模拟显示，转移性细胞膜的膜结构发生了特定变化，其细胞内层的流动性增加。所有膜都表现出富含多不饱和脂质且胆固醇含量较低的相

  来源：Journal of Chemical Information and Modeling

  时间：2025-11-19

• 克服材料信息学中的小数据限制：利用CORRELATO算法对光学限制效率进行可解释的预测建模

  本研究致力于解决预测光学限幅器（OLs）效率这一根本性难题：光学限幅器是一类关键材料，用于保护敏感的光学组件免受强激光辐射的伤害。虽然传统方法（包括量子化学计算和机器学习（ML））存在计算成本高、数据稀缺以及可解释性差等局限性，但我们提出并验证了一种基于CORRELATO算法的新方法。这种混合方法整合了非线性回归、符号回归和因子分析的原理，并针对小数据集进行了优化。它能够揭示分子结构与宏观功能特性之间的复杂且可解释的分析关系。研究系统地对24种专门合成的低对称性酞菁染料进行了测试，这些染料包括单体和二聚体。它们的非线性光学（NLO）响应通过532纳米处的Z扫描测量进行了实验表征，而关键的电子结

  来源：Journal of Chemical Information and Modeling

  时间：2025-11-19

• 用于群体目标洗脱顺序预测的机器学习：以取代黄酮类化合物为例的研究

  预测结构相近的类似物和异构体的洗脱顺序是植物代谢物鉴定过程中的关键步骤。应用机器学习（ML）通过建立结构与保留时间之间的关系来自动化峰值注释，是一种高效的方法。在本研究中，训练了四种机器学习模型来预测含有羟基和甲氧基取代基的黄酮类衍生物对的洗脱顺序。此外，还通过线性回归和线性插值方法从模型得分间接估算了保留时间。数据集分别包含51种化合物（1275对）和48种化合物（356对），这些数据来自现有的文献资料。利用这些数据集探索了不同的模型训练策略，并进行了内部和外部验证。研究采用了一种专门设计的分子指纹图谱来编码黄酮骨架及其取代基的结构特征，以优化这类广泛存在的植物化学物质的表示方法。基于神经网

  来源：Journal of Chemical Information and Modeling

  时间：2025-11-19

• 结构可适应的分子晶体中的蠕动运动实现了对丙炔的选择性捕获

  环四苯甲酰及其四乙酸酯这两种大环多孔分子晶体被用作轻质烃类的吸附剂，重点研究C3烃类（丙烷、丙烯和丙炔）的吸附性能。虽然这两种材料都对丙炔有较强的吸附倾向，但只有四乙酸酯由于具有更大的表面积（570 m2 g–1 vs 42 m2 g–1）、更高的吸附容量（1.99 mmol g–1 vs 1.19 mmol g–1）以及更快的吸附动力学，在常温和不同进料比例（1/1、1/2 和 2/1, v/v）条件下能够实现丙炔与丙烯的动态分离。通过结合原位同步辐射粉末X射线衍射和分子动力学分析，解释了这种高选择性和分离性能的原因。研究表明，环四苯甲酰的刚性结构以及丰富的氢键作用使其主要通过扩大孔径来吸附

  来源：Journal of the American Chemical Society

  时间：2025-11-19

• 由结构基序引导的过渡路径采样

  要深入了解动态蛋白质的功能，需要了解它能够采取的各种构象以及这些构象之间的转换方式。尽管过去十年在结构测定方面取得了巨大进展，但仍然难以将蛋白质的所有关键构象状态都解析出来。然而，在反应过程中，同一蛋白质家族的不同成员常常被观察到处于多种不同的构象状态；不过，如果这些成员之间的序列相似度较低，就很难利用这些信息来研究单个成员是如何通过这些构象变化的。在这里，我们开发了一种模拟技术，该技术利用目标状态的距离矩阵来定义一个结构相似性指标（SSM），以此指导蛋白质从已知构象向目标构象的动态变化过程（这一过程基于相关蛋白质的数据）。将这种方法应用于研究较为深入的β-β-α（BBA）蛋白质时，我们能够将

  来源：Journal of Chemical Theory and Computation

  时间：2025-11-19

• 利用有偏模拟构建广义样本转移概率

  在分子动力学（MD）模拟中，获取状态之间的转换概率对于理解动力学信息（如反应路径和速率）至关重要。然而，标准MD模拟受到访问感兴趣状态能力的限制，这促使人们使用增强采样技术来加速这一过程。不幸的是，有偏的模拟会改变固有的概率分布，使得使用扩散图等技术进行动力学计算变得困难。在这里，我们采用了一种粗粒化的马尔可夫链来估计从有偏分布中采样的状态之间的内在成对转换概率。我们提出的方法称为广义样本转换概率（GSTP），它可以在不依赖于底层随机过程的情况下恢复转换概率，也不需要指定核函数的形式，而后者是扩散图方法所必需的。该算法已在模型系统上进行了验证，例如谐振子、Müller-Brown势系统、真空中

  来源：Journal of Chemical Theory and Computation

  时间：2025-11-19

• 利用新的QM/MM变分公式预测功能化醌的水溶液氧化还原性质

  我们最近提出将量子力学（QM）方法与分子密度泛函理论（MDFT）相结合，用于描述混合量子-经典系统[J. Chem. Phys. 161, 014113 (2024)]。这种方法特别适用于解释QM计算中的溶剂效应。由于人们对苯醌作为水系氧化还原流动电池潜在电解质的兴趣日益增加，我们应用QM/MDFT框架来计算一系列苯醌/氢醌在水溶液中的两电子氧化还原电位。然而，由于这些分子由数十个原子组成，其几何结构并不简单。这促使我们在QM/MDFT框架内开发了一种几何优化程序。为此，我们引入了一种新的混合量子-经典系统总势的变分公式。在玻恩-奥本海默近似下，并忽略电子熵，量子溶质由电子密度矩阵和核密度矩阵

  来源：Journal of Chemical Theory and Computation

  时间：2025-11-19

• 机器学习辅助蛋白质工程的最佳实践

  基于机器学习（ML）的数据驱动建模正成为蛋白质工程工作流程的核心组成部分。本文介绍了开发有效、可靠且可复现的ML模型所需的关键要素，并为蛋白质工程的ML开发提供了一套指导原则。这些指导原则重点讨论了用于开发和评估基于ML的蛋白质工程项目的软件工程最佳实践，特别是监督学习方面的内容。涵盖了从数据采集到模型部署的所有必要步骤。此外，本文还提供了实施这些指导原则的实际资源。这些建议旨在帮助编辑和科学期刊在基于ML的蛋白质工程出版物中推行最佳实践，从而在整个领域内促进高标准的形成。通过这种方式，我们希望进一步提高ML的透明度和可信度，促进软件工程最佳实践在蛋白质工程ML开发中的广泛应用。我们相信，最佳

  来源：Journal of Chemical Information and Modeling

  时间：2025-11-19

• 大体积膦配体促进钯催化的脱硼反应

  铃木-宫浦交叉偶联反应存在一个严重问题，即原脱硼反应（protodeboronation），这是一种与水发生的不良副反应，会消耗掉该反应所需的硼酸衍生物。以往的详细机理研究表明，原脱硼反应对硼酸试剂的性质和反应条件非常敏感。特别是碱的存在——虽然碱是铃木-宫浦偶联反应所必需的——实际上会催化原脱硼反应。然而，与碱催化的同类反应相比，由钯-膦配合物（铃木-宫浦交叉偶联反应的基准催化剂系统）催化的原脱硼反应却鲜有研究。我们通过自动化的高通量实验、全面的计算机理分析以及动力学建模证明：当钯(II)配合物与体积较大的膦配体结合时，原脱硼反应会被加速。虽然通常使用空间位阻较大的配体来促进难以进行的交叉偶

  来源：Journal of the American Chemical Society

  时间：2025-11-19

• 基于钼的二氧化硅负载烯烃复分解催化剂中的活性位点动态：超越肖万循环的位点更新与衰减过程

  异相烯烃复分解催化剂由于活性位点的动态形成和衰减过程，其活性位点密度较低，反应动力学也难以预测。在这里，我们建立了一个定量框架，用于描述在二氧化钼负载于硅胶上的催化剂上烯烃复分解过程中活性位点的生成、更新和衰减机制，从而能够从机理上解释催化行为，并提出提高催化剂稳定活性的策略。稳态活性位点滴定实验表明，共进料2,3-二甲基丁烯（4MEs）可使活性位点密度增加多达4.3倍，这与反应速率的提升直接相关。光谱研究表明，4MEs有助于将钼（VI）还原为钼（IV），并与表面Si–OH基团发生强烈相互作用，生成不稳定的质子，这些质子通过1,2-质子转移机制促进活性位点的形成。动力学模型分析显示，乙烯会加速

  来源：Journal of the American Chemical Society

  时间：2025-11-19

• 经曲率校正的表面张力调控分子系统中的成核过程

  成核过程控制着从云层形成到结晶以及物质组装的整个过程，然而传统的成核理论（CNT）由于忽略了曲率依赖的表面张力，导致对成核障碍的预测一直存在偏差。在这里，我们提出了一种基于模拟的框架，该框架将聚集-体积偏差蒙特卡洛（AVBMC）模拟与有限差分自由能分析（Δ2G 和 Δ3G）相结合，从而从与簇大小相关的成核自由能中提取出平面表面张力和托尔曼长度（Tolman length）。该方法应用于四种广泛使用的水模型（SPC、SPC/E、TIP4P 和 TIP4P/2005），结果表明托尔曼长度始终为负值（约 −0.48 Å），这使得成核障碍相对于 CNT 的预测增加了 5–6 kBT，与实验测量结果非常

  来源：Journal of the American Chemical Society

  时间：2025-11-19

• 一种通用的刚度缩放框架，用于加速基于图论的动力学蒙特卡洛模拟

  在催化反应机制的研究中，Kinetic Monte Carlo（KMC）模拟是一种重要的工具。然而，当某些反应通道的速率远高于其他通道时，KMC模拟会变得异常缓慢，这种现象被称为“刚性”（stiffness）。为了解决这一问题，我们引入了一种基于反应通道的新型刚性缩放算法，该算法能够动态调整这些通道的速率常数，使其保持在用户定义的时间尺度窗口内。与之前的方法不同，我们提出的算法可以对通道进行动态的放大或缩小，而不是仅在非平衡事件后完全恢复原始速率，或仅对速率进行单向调整。这种方法适用于简单和复杂的晶格KMC模型，为催化系统的KMC研究提供了实际可行的解决方案。该算法的核心在于对反应通道的动态监

  来源：Journal of Chemical Theory and Computation

  时间：2025-11-19

• MAPCliff-WMGR：利用加权分子图表示增强分子活性预测中的活动性“悬崖”现象研究

  在药物发现过程中，准确预测分子活性对于识别和优化具有理想生物特性的分子至关重要。该领域的一个重大挑战是“活性悬崖”现象，即结构相似的分子表现出显著的生物活性差异。本研究介绍了MAPCliff-WMGR这一计算框架，它利用加权分子图来预测存在“活性悬崖”情况下的分子活性。MAPCliff-WMGR的核心模块是，该模块结合了针对特定模型的调整措施，以更好地处理分子数据，从而使得模型能够在“活性悬崖”情境下有效预测分子活性。由于“活性悬崖”数据具有光谱偏差的特征，MAPCliff-WMGR通过引入独立特征映射（IFM）模块来解决这一问题，该模块利用正弦变换将特征映射到频率丰富的域中。实验结果表明，M

  来源：Journal of Chemical Information and Modeling

  时间：2025-11-19

• 基于四(甲酰吡啶)的伪立方和三角棱柱形金属-有机胶囊的结构转化及客体结合特性

  金属–有机笼（Metal–Organic Cages, MOCs）是一种重要的超分子结构，其通过金属离子与有机配体的自组装形成，具有独特的多面体几何形状和可调控的空腔结构。这些笼状结构不仅在静态状态下表现出丰富的立体化学多样性，还能够在外界刺激下发生动态变化，从而赋予其响应性和适应性。MOCs在催化、药物输送、化学分离以及保护易敏客体等方面展现出广泛的应用潜力。本研究中，科学家们通过设计新的四配位（tetrakis）配体，结合不同比例的金属与配体，成功合成了多种结构独特的金属–有机笼，并进一步探讨了其对特定客体分子的封装能力。研究中引入的新型四配位配体A，基于四（甲酰基吡啶）结构，通过与苯胺类

  来源：Journal of the American Chemical Society

  时间：2025-11-19

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