中文题名: | 二维红外光谱数据分析的有效编程及其应用 |
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保密级别: | 公开 |
论文语种: | chi |
学科代码: | 070304 |
学科专业: | |
学生类型: | 硕士 |
学位: | 理学硕士 |
学位类型: | |
学位年度: | 2023 |
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研究方向: | 物理化学 |
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提交日期: | 2023-06-22 |
答辩日期: | 2023-06-02 |
外文题名: | Effective Programming for Two-Dimensional Infrared Spectroscopic Analysis with Applications |
中文关键词: | |
外文关键词: | 2-dimensional infrared spectroscopy ; spectral analysis ; DddK lyase ; ultrafast molecular dynamics ; water molecule hydrogen bonding |
中文摘要: |
二维红外光谱是蛋白质和小分子等体系的结构动力学研究领域中的一种新兴探测手段。二维红外光谱系统的仪器组成复杂、采集数据量大,峰形提取和分析过程受容易受噪音信号影响,实验精度容易受环境和仪器状态因素干扰,数据分析流程不成熟。为此,我们针对实验室现有的脉冲整形二维中红外光谱实验系统,在日常调试和测试过程中针对相关仪器参数和实验条件重新编写了瞬态二维红外光谱数据处理程序,从中提取峰位、峰强,基于谱峰中心线提取峰形参数,提取频频相关函数等信息,并优化了中心线搜索和数据筛选算法,引入了新的峰形参数,实现了从实验数据筛选到寻峰拟合的一套图形界面操作程序,自动生成测试报告。在此基础上,我们借助叠氮基团探针对二甲基巯基丙酸内盐(DMSP)依赖性裂解酶DddK的活性位点封闭水分子以及高压液态水中的水分子氢键动力学的二维红外光谱数据进行了分析研究。 本文主要包括下列研究内容: 本文的研究表明,从二维红外谱峰的中心线中提取的斜率以及中心点二阶导数、红蓝区斜率差、对称分量积分等反映弯曲程度的参数及其动力学寿命对所测吸收模式的频率轨迹的演化特性敏感,适用于探测振动模式的化学环境的细微转变,这一特性为蛋白质活性位点以及高压水体系中的水分子氢键动力学研究提供了条件。 |
外文摘要: |
Two-dimensional infrared spectroscopy (2D-IR) is an emerging probe in studies concerning the structural dynamics of systems such as proteins and small molecules. The paper consists of the following studies: The studies in this paper show that the slope extracted from the centre line of the two-dimensional infrared spectral peak, as well as parameters reflecting the degree of its bending such as the second-order derivative at the centre point, the slope difference in the red and blue regions, and the integral of symmetric component, whose magnetude and dynamic lifetimes are sensitive to the evolutionary properties of the frequency trajectories of the measured absorption modes and are suitable for detecting subtle transitions in the chemical environments of such vibrational modes. With such properties 2D-IR analysis provides a useful tool for studying protein active sites as well as water molecules in high-pressure water systems. |
参考文献总数: | 129 |
馆藏号: | 硕070304/23019 |
开放日期: | 2024-06-21 |