腺嘌呤核糖开关的去折叠路径的多尺度模拟

来源 :北京工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:rookielv
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
核糖开关是非编码RNA的一种,通过应答于特定的代谢物结合发生结构的变化来调控基因表达。因此,阐明和描述核糖开关的折叠和去折叠过程对于理解它们的调控机理非常重要。  本文中我们首先通过使用基于拓扑的高斯网络模型探索了add型腺嘌呤核糖开关的去折叠过程。模型通过模拟碱基间天然接触的打断来模拟核糖开关的去折叠过程,打断顺序的依据是碱基间的距离涨落。模拟得到了完整的去折叠事件序列,并且此序列与单分子力显微镜的实验结果相符。由于模拟中仅考虑了碱基间的天然接触,这样的结果表明在add型腺嘌呤核糖开关的去折叠过程中其天然拓扑结果起了很大作用。  另外,本文中也使用拉伸分子动力学模拟的方法模拟了腺嘌呤核糖开关的去折叠路径。分子动力学模拟是获得生物分子微观运动过程的重要工具,广泛运用于生物分子的动力学研究。然而直接模拟生物分子的完整去折叠路径由于所需的计算时间过长,受限于目前计算机的硬件水平,存在一定的困难。而受控分子动力学中的拉伸分子动力学,通过对分子施加外力的方法来加快去折叠的过程,缩短了模拟时间,因此可以把计算时间控制在可接受的范围内。  本论文包含两部分工作:  (1)利用高斯网络模型研究腺嘌呤核糖开关的去折叠路径。利用课题组在研究蛋白质去折叠路径过程中建立的迭代高斯网络模型的方法,对腺嘌呤核糖开关的去折叠过程进行了模拟和分析,同时也考察了天然构象下金属离子和配体对结构的影响。迭代模拟的结果与实验获得的去折叠路径能较好的吻合。对于模拟结果,我们分析了碱基间涨落的交叉相关性随去折叠过程的变化,交叉相关性的变化显示非天然态似乎有整体共同运动的趋势。同时我们也分析了快运动模式的涨落随去折叠过程的变化,结果显示靠近结合口袋的区域涨落幅度更大,且这部分的涨落一直保留到去折叠过程的后期。这从侧面说明这些靠近结合口袋的区域去折叠的时间较晚。最后分析了镁离子和配体对核糖开关动力学特性的影响,结果表明,在天然态的add型腺嘌呤核糖开关中镁离子和配体显示出一定程度的预组织和稳定结构的作用;对残基涨落的分析表明它们使核糖开关的折叠态结构更加稳定。  (2)用拉伸分子动力学方法模拟腺嘌呤核糖开关的去折叠过程。为了在有限的模拟时间内获得完整的去折叠路径,拉伸分子动力学的方法被用来模拟核糖开关的去折叠。得出的二级结构的去折叠顺序与实验结果基本相符。此外我们也分析了loop区和连接区的原子间相互作用情况随时间的变化曲线,结果表明在未结合配体的状态下连接区部分的堆叠作用有所减弱。
其他文献
2008年是党建和组织工作改革创新的重要一年,组织工作在总体把握上,要善于在大局下谋划工作,在推进思路方式方法上创新,在加强能力建 2008 is an important year for party
随着社会的发展,随着农药、化肥、化学制剂应用范围的扩展,我国农产品质量安全已经受到了严重威胁。本文在分析维护农产品质量安全重要性的基础上,结合农产品安全产生影响的因素
随着社会主义市场经济体制改革的不断深入和完善,经济成分和经济利益的多样化、社会生活方式、组织形式以及就业岗位和就业形式的多样化的趋势日益显现,思想政治工作的环境、
人P-糖蛋白(P-glycoprotein,P-gp),一种ATP结合盒转运蛋白,可以将多种药物转运出肿瘤细胞,其过表达是造成肿瘤细胞多药耐药(multidrug resistance,MDR)现象出现的主要原因之一。人
2006年11月13日,新疆维吾尔自治区昌吉州党委书记栗智就任乌昌(乌鲁木齐-昌吉州)党委书记、兼任乌鲁木齐市委书记。这位18岁当兵到新疆的安徽人,扎根新疆40年,在党的关怀下和
学位
本文首次以花生壳膳食纤维为载体,分别以十二胺、正辛醇、癸醇、十二醇、氯乙酸和氯磺酸为主要原料,分别引入疏水基团和亲水基团,制备了一系列新型膳食纤维低密度脂蛋白吸附剂,通
在教育部印发《高等学校课程思政建设指导纲要》的背景下,如何在课程中推进思政建设、落实立德树人,构建全方位育人格局成为教育工作者必须思考的重要问题.本文基于材料力学
基础化学是重要的专业基础课程,合理的教学模式可以使教与学发挥最大的能量.实践表明,雨课堂在构建新型混合式教学模式中可以挥发重要的作用,让学生学习过程留有痕迹,让管理
学位