转录因子（transcription factor）是转录起始过程中RNA聚合酶所必需的辅助因子。研究转录因子（蛋白）与其配体DNA分子的识别机制,转录因子蛋白与DNA的构象变化与转录活性的关系对确定转录因子的结构、功能、作用机制和药物设计具有十分重要意义。本文以具有生化研究价值的锯齿同源结构蛋白、乙烯响应元件结合因子和亚铁血红素激活蛋白为研究对象,利用分子力学和分子动力学等分子模拟方法,对这三个体系在识别过程中构象变化与转录激活机理与识别机制之间的关系进行研究。主要贡献如下:[1]以锯齿同源结构蛋白单体和锯齿同源结构蛋白-DNA复合物晶体结构为初始结构,通过分子动力学模拟方法研究该蛋白的Gln50氨基酸残基在DNA识别中所起的作用。结果分析表明同源结构蛋白的柔性变化与其是否与DNA结合无关,蛋白-DNA复合物中的同源结构蛋白与单体同源结构蛋白显示相似的柔性变化,参与识别DNA的helix-3也显示相似的结构刚性,仅能探索有限的构象空间。这排除了Gln50与DNA的核心碱基对形成直接氢键的可能性。近一步的分析确定了一定量的水分子可以稳定的存留于蛋白质-DNA的界面中,并协助Gln50与DNA的核心碱基形成间接氢键完成序列特异性识别。[2]以乙烯响应元件结合蛋白单体和乙烯响应元件结合蛋白-DNA复合物的核磁共振结构为初始结构,通过分子动力学模拟方法研究该蛋白和结合的DNA分子在识别过程中的构象变化关系。通过对比,乙烯响应元件结合蛋白单体和乙烯响应元件结合蛋白-DNA复合物中的蛋白有着相似的分子内部运动（internal motions）,而且柔性分析显示两种状态下的蛋白亦有相似的柔性分布,而结合DNA则显示明显的构象变化,明显地沿着乙烯响应元件结合蛋白表面弯曲。因此,在DNA与蛋白结合过程中,乙烯响应元件结合蛋白能够诱导DNA构象发生变化完成序列专一性识别和结合。[3]以3种亚铁血红素激活蛋白（heme activator protein:HAP）-DNA复合物为对象进行分子动力学研究亚铁血红素激活蛋白的转录激活机理。对3个亚铁血红素激活蛋白-DNA复合物分子动力学轨迹的比较性分析显示涉及到上游活化序列（UAS:upstream activation sequences）识别的蛋白质-DNA相互作用分布与实验观测到3种蛋白转录活性性质一致。进一步对3个复合物进行柔性分析显示3个DNA分子有相似的柔性,而三个蛋白质分子呈现不同的柔性,特别在涉及UAS识别的N-端和Zn2Cys6结构域前部有明显的柔性差异。蛋白质柔性的差别导致了不同的蛋白质—DNA相互作用。因此亚铁血红素激活蛋白的N-端和Zn2Cys6结构域前部的柔性大小能够调节亚铁血红素激活蛋白转录激活功能。