转录因子(TFs)在癌症的转化和转移中起直接作用,对TFs的调节或抑制一直是治疗癌症的主要途径。ETS-1转录因子通过ETS结构域与DNA结合从而调控转录过程,过表达的ETS-1转录因子也是癌症发展的主要参与者,因此ETS-1蛋白已经被确定为药物开发的靶标。目前已有许多策略可用于ETS-1蛋白的靶向研究,早期尝试通过药物设计靶向ETS-1蛋白与DNA的相互作用,减弱ETS结构域与DNA的结合能力,但从合理的药物设计到临床实验往往要历时数年。而ETS-1中一段高度无序的富丝氨酸区域(SRR)通过多位点的磷酸化可以显著抑制蛋白与DNA结合,因此采用内源的SRR相比于药物分子显然是一种更具潜力的治疗途径。采用实验方法往往难以准确获取蛋白中固有无序区域(IDRs)的结构信息和蛋白间的瞬态相互作用,而分子动力学方法可以与实验方法相互补充。本论文中首先采用多种增强采样的分子动力学方法,从全原子水平研究了ETS-1蛋白中的磷酸化调控机制,旨在探明磷酸化之后SRR与ETS结构域(含IM)间的相互作用及此过程中SRR与ETS结构域的构象变化,然后结合实验方法阐释SRR磷酸化之后,ETS-1与DNA结合能力减弱的自抑制机制,为癌症研究提供参考。具体研究结果如下:(1)SRR磷酸化之后,磷酸丝氨酸通过静电相互作用定位于H3螺旋上的碱性区域,从而形成空间上的位阻抑制蛋白与DNA的结合。(2)磷酸化增强SRR与ETS核心(H1)的疏水作用,削弱了H1与H3之间天然的疏水接触,导致H3局部解旋。(3)实验中对H1上的L337及W338进行突变后,导致了ETS-1与DNA的结合能力显著降低,证实了疏水网络的完整性对于维持蛋白的稳定结构至关重要。本文主要分为五个章节。第一章为引言,主要介绍固有无序区域的结构特征及生物学功能,ETS-1的结构与功能及其病理学意义,ETS-1自抑制机制的研究现状,并简单介绍了分子动力学模拟的研究现状。第二章为理论与方法,主要介绍了分子动力学的原理,增强采样方法,分析方法及实验方法。第三章先对磷酸化前后的自由态SRR进行研究,分析其结构特征,再通过BE-Meta D方法对ETS-1(?N279)进行模拟,研究磷酸化对ETS结构域的影响。第四章通过ETS-1突变体的模拟验证自抑制作用的变构机制。第五章通过实验方法测定突变体与DNA的结合能力以验证变构机制。第六章为总结与展望。