血影蛋白是红细胞细胞骨架中最重要的蛋白质,它与红细胞膜上的锚蛋白Ankyrin以及跨膜阴离子交换蛋白Band 3等有着特定的相互作用域,从而形成一个与红细胞膜紧密结合的稳定网络结构,维持着红细胞膜结构的稳定性和形态的柔韧性。一些相关的实验研究表明,血影蛋白与红细胞膜之间存在着复杂的相互作用,这些相互作用对红细胞的结构与功能有着重要的影响,甚至与一些红细胞血液疾病密切相关。例如,实验研究表明,当血影蛋白的结构发生某些突变时,红细胞的形态就会从健康的扁平状变为球形,从而导致遗传性球形细胞增多症（Hereditary Spherocytosis,HS）的发生。因此,从分子层次上弄清楚血影蛋白与红细胞膜之间相互作用的微观机制对于理解红细胞的结构与功能以及一些相关疾病的微观机理具有十分重要的意义。然而,由于实验技术的限制,目前仍然很难直接利用实验的方法揭示血影蛋白与红细胞膜之间相互作用的分子细节,人们对于相关问题微观机制的理解仍然十分有限。近年来,分子模拟由于具有更高的时间和空间分辨率,已经成为细胞膜微观结构以及细胞膜与膜蛋白之间相互作用研究不可或缺的有力工具。本文采用粗粒化分子动力学模拟的方法,详细地研究了血影蛋白与红细胞膜之间的微观相互作用。我们构建了一系列由真实红细胞主要成分组成的三组分和四组分的红细胞膜模型。这些细胞膜分别由饱和（带电或不带电）脂质分子、不饱和（带电或不带电）脂质分子和胆固醇组成,会自发发生相分离,形成流体有序（liquid-ordered,Lo）畴和流体无序（liquid-disordered,Ld）畴。我们主要考察了血影蛋白与各种脂质微观畴之间的相互作用。首先,通过比较三组分电中性系统中血影蛋白与不同脂质类型微观畴之间的相互作用,探究血影蛋白与脂质微观畴的相互作用情况。其次,在电中性的系统里引入一定量的带负电脂分子,研究脂质分子的带电性对血影蛋白与脂质微观畴之间相互作用的影响。最后,我们还构建了一个含有结构突变的血影蛋白的系统,详细比较了野生型（wild-type）和突变型（mutant）血影蛋白与红细胞膜微观畴之间的相互作用,揭示了结构突变对血影蛋白与细胞膜微观畴之间相互作用的影响。通过计算血影蛋白与不同脂质微观畴之间的接触分数、血影蛋白的均方根偏差、细胞膜的曲率等,从分子尺度上较为详细地揭示了微观畴种类、带负电脂分子以及突变的血影蛋白对血影蛋白与红细胞膜内脂质微观畴之间相互作用影响的微观物理机制。研究结果主要包括以下三个方面:首先,在组分为DPPC/DIPC/CHOL、DPPC/DIPE/CHOL、DPPE/DIPC/CHOL和DPPE/DIPE/CHOL的四个电中性相分离红细胞膜系统中,血影蛋白倾向于吸附在含有PE脂分子的畴表面,表明血影蛋白与PE之间的相互作用强于与PC之间的相互作用。另外,血影蛋白更倾向于吸附在无序畴表面。通过比较两种不同血影蛋白亚基与脂质的接触情况,我们进一步发现,在血影蛋白与脂质双层膜的相互作用中,血影蛋白的β亚基起着主导的作用。其次,在含有带负电脂分子PIP2和POPS组成的四组分相分离膜中,带负电的PIP2和POPS头部的负电荷与血影蛋白上带正电的氨基酸残基（主要是精氨酸（Arg）和赖氨酸（Lys））之间的静电相互作用致使血影蛋白与带负电的微观畴之间存在着稳定的结合位点。另外,带负电脂分子在膜内的分布也受到了血影蛋白吸附的影响。最后,与野生型血影蛋白电中性的系统比较,发现突变型血影蛋白自身结构的稳定性大大降低,这也影响了血影蛋白与细胞膜内脂质微观畴之间的相互作用,特别是对细胞膜的形状造成了严重的弯曲,这可能与相关疾病的发病机制有关。总而言之,本文主要从以上三个不同方面在分子层面揭示了血影蛋白和红细胞质膜内脂质微观畴之间相互作用的微观物理机制,对理解红细胞的微观结构与功能以及一些相关血液疾病的微观机理具有一定的理论参考意义。