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物理学院“博约学术沙龙”系列报告 (总第 143 期)

发布日期:2017年11月14日
时  间:   2017年11月13日(星期一)下午14:30
地  点:   中心教学楼501
报告一:硕士生报告    时间:14:30-15:00
题  目:The stochastic model of pitting corrosion of metal materials
报告人: 由艳华          指导老师:胡海云

摘要:Considering pitting corrosion is a stochastic process, the purpose of this paper is to use stochastic theory to investigate the growth process of pitting corrosion of metal materials. Based on the mechanism of the pit growth and stochastic theory, the time evolution equations of pit depth and corrosion growth rate are obtained, and the probability density function can be derived by solving Fock-Plank Equation. Subsequently, the failure probability or reliability of metal materials is calculated based on the weakest link model of pitting corrosion, and pitting life distribution function of metal materials is calculated based on the statistical theory of pitting corrosion. Finally, the stochastic model is used on the aircraft aluminum alloy LD2 and Q235 steel, this methodology can be applied to analyze the reliability and predict the pitting life of metal materials.           
报告二:硕士生报告    时间:15:00-15:30
题  目:T6人体胰岛素的孤子模拟研究
报告人: 雷焱林         指导老师:Antti Niemi

摘要:在人体的组织和器官中,包含有10万多种不同的蛋白质。落实到细胞而言,蛋白质含量占据了细胞干重的一半。这些蛋白质都是由20种基本的氨基酸组成,任何一个氨基酸的突变或者是空间位置的改变,都可能对人体造成不可忽视的伤害。构象病就是因为蛋白质的二级结构或者三级、四级结构出现异常所导致的。很大一部分的构象病对人类而言可以说是毁灭性,比如疯牛病、帕金森氏病还有一些癌症等。而在这些疾病面前,我们除了预防,并没有治愈性的手段去治疗真正的疾病患者。追本溯源,要想解决这一类的医学难题,弄清楚蛋白质的折叠机理是必不可少的。这也是蛋白质折叠问题能被列为“21世纪的生物物理学”的重要课题的主要原因。
1837年英国工程师约翰•斯科特•罗素首次提出“孤子”的初始模型。随着研究的深入,孤子理论已经在各个领域中占得了一席之地,并极大的推进了各项理论的进展。在我们的模型中通过主链碳原子的局域SO(2)对称性对应到孤子模型,通过寻找自由能函数的最小值来寻找描述蛋白质二级结构的孤子参数。
本文将孤子模型应用于pdb中编号为1MSO的人体胰岛素。为了进一步了解自由能函数的性质,分别对两条链进行加热——冷却循环。具体的工作如下:
(1)应用jmol分析了胰岛素的空间结构。重点了解整个蛋白具体的二级结构和空间走向;寻找结构中的二硫键的位置,讨论二硫键存在的作用。分析结构中的疏水残基的位置,查询疏水作用在蛋白质空间折叠过程中的意义。
(2)将孤子模型应用到人体胰岛素。寻找模拟C链所对应的三个孤子的参数和模拟D链所对应的6个孤子所对应的参数。得出了模拟结构、实验结构之间的差异。
(3)对用孤子模型模拟出的C链和D链进行重复的加热——冷却循环,也就模拟胰岛素蛋白结构的解折叠——折叠过程。通过对末态结构的统计发现低温扰动之后的结构在构象空间出现了聚集现象。为了进一步分析末态结构,我们分别用PULCHRA和SCWRL给这些末态结构装上侧链。并在考虑结构空间自规避条件的条件下,重新统计有效的末态结构。通过分析发现,虽然,这样的条件会排除掉一部分无效的结构。但结构的整体分布并没有本质的区别。通过jmol分析这些末态结构,发现低温扰动下胰岛素的末态结构确实存在聚类现象。
报告三:硕士生报告    时间:15:30-16:00
题  目:Modeling and dynamics of parvalbumin domain
报告人: 赵允         指导老师:何建锋 杨帆

摘要:Protein structure determines the function of the protein. Protein function and physiology are closely related. Misfolding of proteins can lead to disease, so structural and kinetic modeling of proteins help to study the pathogenesis of many diseases. This topic mainly uses the soliton theory to establish the structure of the  parvalbumin domain and to perform the kinetic calculation. The process involves the dynamic changes of the parvalbumin’s spatial conformation. It can help us to understand the three-dimensional structure of the parvalbumin and its biological function (Calcium Binding, etc.), and reveal the dynamic properties of parvalbumin. We use the soliton model simulation, with high precision, less computation, and time-consuming features.