外周髓鞘蛋白2（P2）在髓鞘膜的堆积和脂质转运中起重要作用。P2与髓鞘膜的相互作用与髓鞘的生理功能及某些神经系统疾病密切相关。例如,大量的研究表明,P2蛋白的结构突变会显著影响其与髓鞘膜之间的相互作用,使髓鞘脱落,降低神经信号传输速度,从而导致诸如Charcot-Marie-Tooth之类的神经性疾病的产生。因此,弄清楚P2蛋白与髓鞘膜之间相互作用的微观机制就显得十分重要。然而,由于实验仪器分辨率等技术的限制,目前还很难直接通过实验手段观察P2蛋白与髓鞘膜相互作用的分子细节,对于P2蛋白与髓鞘膜之间的相互作用以及相关疾病的微观机制仍然知之甚少,疾病的治疗也十分困难。近年来,由于计算机硬件的革新以及相关计算软件和模型的发展,分子动力学模拟已成为研究膜蛋白与细胞膜之间相互作用微观机制的有力工具。与实验相比,分子动力学模拟具有更高的时间和空间分辨率。在本文中,我们利用粗粒化和全原子相结合的分子动力学模拟方法,研究了P2蛋白和髓鞘膜模型之间的相互作用。我们重点研究了P2蛋白上的L27D突变对P2蛋白与膜结合的影响以及膜结合诱导的野生型P2蛋白门区螺旋盖的二级结构变化,并利用增强采样算法计算了不同结构的P2蛋白与髓鞘膜之间的相互作用自由能以及蛋白在不同环境下的构象自由能。首先,我们利用粗粒化的分子动力学模拟方法研究了L27D突变对P2蛋白与膜结合的影响。我们分别考察了野生型（wild-type）P2蛋白以及L27D突变的P2蛋白在膜表面的吸附状态。模拟结果表明,这两种结构的P2蛋白在膜上的吸附状态完全不同,野生型P2蛋白通过门区上的螺旋盖域（helical lid domain）与膜结合,而L27D突变型P2则通过与螺旋盖相对一侧的区域与膜结合。然后,我们利用元动力学（metadynamics）这一增强采样算法计算了野生型和L27D突变的P2蛋白与膜之间的结合自由能。结果表明,L27D突变严重削弱了P2蛋白螺旋盖一侧与髓鞘膜之间的结合自由能,从而导致P2蛋白在膜表面的吸附状态发生翻转。我们的模拟结果很好地解释了实验上观察到的蛋白突变导致的其堆叠多层膜能力下降的问题。其次,为了更详细地研究P2的二级结构变化对其与膜之间相互作用的影响,我们进一步利用全原子分子动力学方法研究了野生型P2蛋白与膜之间的相互作用。模拟结果表明,当野生型的P2蛋白吸附在膜的表面时,其盖域里的α2片段有两种可能的结构—螺旋结构和解螺旋结构。为了弄清楚膜对P2盖域内α2片段结构的影响,我们利用温和元动力学（well-tempered metadynamics）方法分别计算了在髓鞘膜表面以及在水环境中的α2片段结构的二维自由能刨面图。结果表明,在髓鞘膜上,α2片段螺旋结构的自由能比解螺旋结构的自由能更低;在水中则刚好相反。因此,髓鞘膜对P2门区α2片段的螺旋结构起到稳定的作用。另外,我们还探究了α2片段不同的构象对P2与膜之间结合的影响,发现α2片段的螺旋结构有利于P2蛋白与髓鞘膜之间的结合。这些结果解释了实验上观察到的关于膜诱导的P2的二级结构变化现象,并很好的研究了P2二级结构变化对膜结合的影响。本文的研究结果从分子层次上揭示了P2与髓鞘膜之间相互作用的一些微观机制,解释了一些相关的实验结果,并为相关疾病的治疗提供了一些理论参考。