钙离子是生命体中最基本的第二信使之一，它几乎影响着生命活动的所有过程，钙离子与钙结合蛋白（CaBPs）主要通过静电相互作用结合，进而调节细胞的生理活动，对两者通过静电作用结合的分子机制的研究成为生物学化学物理学等多学科交叉的热点问题跨膜蛋白TMEM16A作为钙激活氯离子通道CaCCs的分子基础，其门控过程具有电压和钙离子双重依赖性，对于它与钙离子结合机制的研究有助于人们理解CaCCs通道钙依赖性门控的分子机制然而，由于TMEM16A通道内部并没有如EF-hand似的已知钙离子结合结构域，也不能采用同源模建的方法构建三维结构；而且对一个由1000多个氨基酸组成的蛋白，采用丙氨酸扫描的方法确定钙离子结合位点的更是一个难以实现的过程，以上诸多困难使得该研究成为一个悬而未决的问题本文以钙离子与不同CaBPs结合机制的研究为切入点，采用分子模拟分子生物学电生理学三者并重有机结合的方法，对钙离子通过静电相互作用与TMEM16A通道结合的分子机制进行了探索，取得了一些有益的结果：一首次采用分段同源模建和分子动力学模拟相结合方法理论预测钙离子结合位点数据结果表明该方法用于对有结晶结构的CaBPs中钙离子结合位点预测时成功率为70%～80%，对没有结晶结构的膜蛋白如BK通道和TMEM16A通道中钙离子结合位点预测的结果得到了实验结果的支持，说明该方法用于CaBPs中未知结合位点的预测具有可行性与可靠性与其他预测方法相比，本方法的优势在于可用于对既没有典型钙结合位点也没有晶体结构的CaBPs进行功能位点的理论预测二首次应用理论预测和定点突变及膜片钳实验三者相结合的方法对TMEM16A通道中的钙离子结合位点进行探讨，并明确指出钙离子结合位点由D439，E444，E447等三个氨基酸共同构成，E447是目前发现对钙离子表观亲和力影响最大的氨基酸三从静电相互作用和能量的角度，成功解释了钙离子与TMEM16A通道中形成结合位点的三个氨基酸对钙离子结合的不同贡献数据表明E447由于贡献两个氧原子与钙离子通过静电相互作用结合在一起，所以突变该位点对钙离子表观亲和力影响较其他两个氨基酸大