蛋白质折叠的计算机模拟研究

被引量 : 0次 | 上传用户:wecofe
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
蛋白质折叠问题,即蛋白质是如何由结构简单的肽链折叠成为特定的三维空间结构的问题,是生命科学中非常重要的研究方向。在蛋白质的折叠过程中,有多种复杂的因素对它产生影响,包括溶剂的作用,温度的作用,酸碱度的作用,压强的作用等。很多原因可以使蛋白质错误折叠形成难溶性的纤维状聚集物,导致疾病,例如阿尔茨海默症。高压使蛋白质变性实验越来越受到人们的重视。研究蛋白质折叠问题,除了利用一系列实验技术例如X-射线晶体衍射、核磁共振光谱等以外,计算机模拟具有不可替代的作用。GROMOS9是分子动力学模拟领域著名的软件。它根据生物分子的结构原理,建立理论模型,通过模拟原子运动得到生物大分子的结构信息及动力学消息。本文以淀粉样蛋白Aβ为对象,研究高压对Aβ蛋白去折叠过程中结构变化的影响。我们选择Aβ40和Aβ42,它们的三维结构已经测出。采用GROMOS96软件包,使Aβ40和Aβ42分别在常温不同压强0.1Mpa, 200Mpa, 1000Mpa下,运行60ns的去折叠动力学模拟。并对模拟结果进行了分析。本论文共分六章:第一章为综述,主要讲述了蛋白质的组成及结构;蛋白质折叠问题的由来、折叠路径问题、折叠中的动力学假说与热力学假说以及折叠过程情况;蛋白质折叠的计算机模拟的意义;第二章为分子动力学模拟及GROMOS,介绍了分子动力学模拟的原理,介绍了进行分子动力学模拟的软件GROMOS以及该软件模拟的原理。其中包括经验力场和位能函数、分子动力学模拟的Verlet蛙跳方法、SHAKE约束技术以及能量优化的最速下降法和共轭梯度法;第三章为阿尔茨海默症和淀粉样蛋白Aβ,介绍本文的研究对象淀粉样蛋白Aβ和阿尔茨海默症的研究现状;第四章、第五章分别为高压环境下对Aβ40和Aβ42所作的分子动力学模拟和结果分析,得出了一些有益的结果。主要内容如下:高压致淀粉样蛋白Aβ40和Aβ42结构变化的分子动力学模拟。利用GROMACS96软件包,OPLS-AA力场,常温下,我们使Aβ40在分别在1大气压,2000大气压,10000大气压下,进行分子动力学模拟。对模拟输出的轨迹分析其二级结构,回旋半径,原子坐标的均方根偏差,以及溶剂疏水残基的可及性表面积,并对不同的压强作用效果进行分析。结论为不同的压强对不同的蛋白质具有不同的效果,但是在蛋白质去折叠的初期,α-螺旋由于受到疏水中心的保护作用,它在高压下的去折叠要比常压下的时间延迟。而且,2000大气压能够抑制Aβ42在水溶液中形成β-折叠片结构。最后一章为全文总结,比较分析了高压影响Aβ40和Aβ42结构变化的异同。
其他文献
影视分栏是目前视频分享行业通行的经营模式,其并未改变视频分享网站从属于网络服务提供商的性质,也未使视频分享网站监控影视栏目成为可能,要求视频分享网站对影视栏目承担
本文旨在通过对《说雅》一书进行客观的描述、研究和评论,力图呈现出《说雅》作为一部中国语言学著作的全貌,试图将其内容、编排体例、意义价值及其局限性做一个系统的描述,
随着时代的发展,国际法面临不少社会性问题,如,国际法与国际社会的关系,国际法在国际体系中的作用:国际法如何规制政治权力、促进经济合作、增进文化认同……而传统的国际法
<正> 思维是人脑的重要功能.人类之所以具有高超的智慧,与人类大脑有着高度发达的思维功能是分不开的.长期以来,人们一直在作出种种努力,希望揭开大脑思维功能之谜.自从十九
<正> 电子显微镜是研究高聚物晶体结构的有效工具。但是由于高聚物对电子辐照极为敏感。在电镜中的电子束照射下,高聚物晶体的结构极易发生变化。尤其是将高分辨电子显微术用
《海南岛第四纪海陆变迁》是作者根据钻孔资料、重力资料、地磁资料和地震资料作出的分析判断,有一定的参考价值.
一般采用2种方法拍摄焊接电弧激光高速图像:一种是将电弧激光的像成在屏幕上,再用高速相机摄取;另一种是直接将电弧激光的像成在高速摄像机靶面上。分别对上述2种电弧激光图
文章主要介绍了三个系列的再生设备——横吹式气流再生机系列产品、立式机械逆流式再生机产品、新型卧式逆流再生机的开发及使用。设备的研制提出创新的一套工艺方法,已取得初
在标准端淬法的基础上,研制了末端喷油淬火设备来测试42CrMo的淬透性,仍按照标准端淬法对试样端面进行喷油淬火,直至试样冷却。采用热处理数值模拟软件COSMAP,对42CrMo钢的末