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蛋白质聚集并自组装形成富含β结构的淀粉样纤维,是引发阿尔兹海默症、亨廷顿氏病和其他神经退行性疾病的主要病因。研究人员在阿尔兹海默症病人的脑膜细胞中发现了这种淀粉样β肽,即Aβ肽,而这种多肽链能形成一种被称为淀粉样纤维的复杂结构。对于此结构形成机制的研究,一方面有利于神经退行性疾病的预防和治疗;另一方面,由于该结构具备良好的力学性能,因此它是一种潜在的新型生物材料。淀粉样纤维的核心二级结构是β-sheet,因此研究β-sheet的形成过程有利于揭示淀粉样纤维的形成机制。多肽链自组装形成β-sheet受很多因素的影响,如多肽聚集体的大小、基体的特性和温度以及电解质浓度等溶剂条件。本文,我们借助分子动力学模拟方法,对比纯水体系和疏水界面体系中多肽链的行为,揭示负电界面对多肽链自组装过程的影响。首先,我们研究界面带电量对多肽链自组装过程的影响。我们模拟了Aβ(16-22)多肽链在1:5、1:4、1:3、1:2和1:1的负电界面上的自组装过程,随后对模拟结果展开了详细的分析与讨论。在低带电量界面上,由于界面电量不足,多肽链通过自组装形成结构紧凑的聚集体;在带电量界面上,部分多肽链首先吸附到界面上,然后其余多肽链与已吸附在界面上的多肽链结合,形成层状的β-sheet。并且,随界面带电量的提高,其平衡后形成的β-sheet含量也随之而增加。但是,当界面带电量较低时,其平衡后形成的β-sheet含量较高。这是因为在低带电量界面上,多肽链自组装形成了紧凑的聚集体。然后,我们构建了甲基封端的疏水自组装单层界面,并模拟Aβ(16-22)多肽链在纯水体系,疏水界面体系以及带电量为1:1的负电界面体系的自组装过程,并进行了详细的分析与讨论。通过对比,我们发现负电界面能够更好的促进多肽链自组装形成β-sheet。进一步,我们发现多肽链在不同体系中,有着不同的排列。在纯水中,多肽链尽可能的在各个方向随机取向,但是由于重力原因,多肽链难以沿着垂直方向排列。在疏水界面上,多肽链则平行于界面排列。而在带电界面上,多肽链以倾斜的方式排列在界面上,并且按照“肩并肩”的方式吸附在界面上。由于负电界面促使多肽链有序排列,并有效的降低了多肽链间的静电斥力,因此负电界面有效的促进β-sheet的形成。