基于彈性網(wǎng)絡(luò)模型的蛋白質(zhì)功能運(yùn)動以及去折疊路徑研究.pdf

1、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)—功能關(guān)系研究是生物信息學(xué)領(lǐng)域的核心科學(xué)問題之一，要想揭示蛋白質(zhì)發(fā)揮生物學(xué)功能的微觀機(jī)制，除了要了解其空間結(jié)構(gòu)信息外，還要知道其結(jié)構(gòu)本身所具有的動力學(xué)信息。如何從蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)出發(fā)，預(yù)測其功能相關(guān)的運(yùn)動模式并識別關(guān)鍵的殘基位點(diǎn)是一個值得研究的重要課題。此外，抗體由于其低毒性以及高效性已經(jīng)被越來越多地應(yīng)用于預(yù)防和治療不同的疾病，在抗體設(shè)計研究中，熱穩(wěn)定性是一個需要考慮的重要問題，抗體去折疊過程的研究有助于我們理解抗體穩(wěn)定性的物理機(jī)

2、制，并為抗體設(shè)計提供有價值的信息。在這兩個前沿研究領(lǐng)域，本論文作了一些初步工作，主要研究內(nèi)容包括以下兩個方面：
　　1.基于彈性網(wǎng)絡(luò)模型（ENM）的維生素B12轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白功能性運(yùn)動研究
　　大腸桿菌中維生素B12轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白（BtuCD–BtuF）是ABC II型轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白體系中的一種，它利用ATP中的能量將細(xì)胞外的維生素B12運(yùn)送到細(xì)胞質(zhì)中。BtuCD–BtuF轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的通道門在底物轉(zhuǎn)運(yùn)周期內(nèi)存在開合運(yùn)動，該運(yùn)動能將維生素B12送

3、到細(xì)胞內(nèi)。本論文采用基于ENM的正則模分析（NMA）方法研究BtuCD-BtuF的功能性運(yùn)動模式和關(guān)鍵殘基。我們選取細(xì)胞質(zhì)門的張開程度作為與功能相關(guān)的分子內(nèi)坐標(biāo)。然后采用基于ENM的NMA方法，通過計算分子內(nèi)坐標(biāo)的均方漲落以及分子內(nèi)坐標(biāo)和每個殘基間運(yùn)動的關(guān)聯(lián)性，從而分析該轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的功能性運(yùn)動。此外，我們使用微擾方法對該轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白功能性運(yùn)動相關(guān)的熱點(diǎn)殘基進(jìn)行預(yù)測。
　　2.McPC603抗體Fab片段結(jié)構(gòu)固有柔性分析及去折疊路徑研究<