蛋白质是所有生命体存在的物质基础，它在生物体的许多生命活动中起着十分关键的作用。一般而言，蛋白质功能的发挥依赖于其特定的三维结构。许多蛋白质都具有不同的功能态构象，并且可以在这些构象之间进行转变。蛋白质的构象变化与其生物学功能的发挥密切相关。理解蛋白质的变构机制在新药研发、蛋白质设计等领域具有重要意义。　　随着计算机运算速度的提高，作为研究蛋白质构象变化的重要工具之一，分子动力学模拟受到了人们越来越多的青睐。但是，对于较大的蛋白质体系，全原子的分子动力学模拟在研究大尺度的构象变化上仍有限制。不同层次的粗粒化模型可以在保证一定精确性的条件下，模拟出这类体系的变构过程。弹性网络模型就是其中的一种。　　ATP结合盒转运蛋白是一类利用ATP水解的能量对底物进行转运的膜整合蛋白，它与细胞的生存密切相关。利用生物化学和生物物理学等学科的实验方法，研究人员对ATP结合盒转运蛋白的转运机制做了大量的探索。特别地，在过去的十几年间，一些ATP结合盒转运蛋白的晶体结构不断被解析出来，这使得用理论模拟的方法研究ATP结合转运蛋白的变构转变成为可能。　　本论文主要研究内容包括以下两部分:　　(1)麦芽糖转运蛋白变构机制的研究　　麦芽糖转运蛋白是一种将麦芽糖分子由细胞周质转运到细胞质中的ATP结合盒转运蛋白。该工作利用自适应各向异性网络模型对麦芽糖转运蛋白由预转运态到催化中间态的变构机制进行了探讨。结果表明，EAS和EAA loop对于跨膜区域与核苷结合区域之间的耦合运动很关键，跨膜区域的运动是以非刚性和非对称性的方式进行。两个耦合螺旋的靠近与核苷结合区域的闭合运动一致，麦芽糖结合蛋白的张开运动与跨膜区域周质门的打开也是一致的。前者发生在整个变构过程中，后者是在变构的中后期进行的。另外，胞质门在变构过程中变化很小，它可能起传递构象变化的作用。综合这些结果可以得出，构象变化是从核苷结合区域开始，通过胞质门传递到周质门和麦芽糖结合蛋白。最后，值得一提的是，在核苷结合区域的两个子域之间的扭转（对于ATP水解很重要）主要发生在变构的前期。这些结论对于理解内向运输的ATP结合盒转运蛋白的转运机制是有益的。　　(2)具有多药耐药性的ATP结合盒转运蛋白MsbA变构机制的研究　　MsbA是一种将脂质A、脂多糖和一些两亲性药物分子由细胞质转运到细胞周质中的ATP结合盒转运蛋白。该工作利用自适应各向异性网络模型对MsbA由开口朝内态到朝外态的变构机制进行了探讨。结果表明，跨膜区域的运动并不是完全刚性的，它与核苷结合区域的运动是耦合进行的。核苷结合区域和跨膜区域在胞质侧的闭合发生在变构的整个过程，跨膜区域在周质侧的张开主要发生在变构的后期。这些结果对于理解外向运输的ATP结合盒转运蛋白的变构机制是有帮助的。