研究蛋白质的折叠是生命科学领域的前沿课题之一。蛋白质是一种生物大分子,是由20种氨基酸以肽键连接成肽链,在空间卷曲折叠成为特定的三维空间结构。因为蛋白质只有在特定的三维空间结构下才能发挥其各种与生命活动息息相关的生物功能,因此了解蛋白质的三维结构并进一步了解如何形成特定的三级结构成为了研究热点,也就是所谓的蛋白质折叠问题。自从1956年著名的Anfinsen的牛胰核糖核酸酶的复性实验以来,人们普遍认为:蛋白质的三级结构唯一的由其氨基酸序列(一级结构)决定。然而从一级序列预测蛋白质分子的三级结构并进一步预测其功能,是一项极富挑战性的工作。由于测量结构的实验方法的限制,提供蛋白质三维结构的速度还远小于蛋白质序列信息的增长速度,于是通过计算机模拟在理论上研究蛋白质的折叠问题成为一种重要的研究手段。在通过计算机模拟对蛋白质的折叠问题进行研究时出现的一个主要的矛盾是蛋白质的庞大的构象空间与有限的计算能力之间的矛盾。为了在两者之间取得平衡,人们提出了各种简化模型,我们的工作就是采用合适的简化模型,并对其进行改进,使之能够揭示出蛋白质折叠中更多的特性和规律,具体分为两个部分: (1)对Ramachandran模型——一种可以成功的用于三螺旋蛋白质折叠的简化模型——进行改进。原Ramachandran模型所针对的序列是在理论研究中所提出的一条特定的人造序列,而改进的目标是使之适用于天然的蛋白质序列。(2)利用改进后的模型对蛋白质折叠过程进行研究,探索折叠过程中的热力学和动力学性质、蛋白质折叠路径及蛋白质序列和结构的对称性等方面。最后的计算结果表明了简化模型在用于蛋白质折叠模拟时的适用性以及进一步研究蛋白质折叠问题的可能性。