显式溶剂模型下加速分子动力学对蛋白质折叠的研究

发布时间：2021-01-01 23:30

　　几乎所有的生命活动都是由蛋白质完成的,而蛋白质只有折叠成天然结构才具有活性。蛋白质折叠错误就会引起一系列疾病,例如帕金森病、阿尔茨海默病、疯牛病和古尔氏病。蛋白质折叠是21世纪生物物理学的重要课题,理解蛋白质折叠路径和折叠机理是非常重要的。分子动力学模拟方法已经有几十年的发展史,被人们广泛的用来研究生物物理,化学,材料等学科。分子动力学模拟方法可以得到随着时间变化的蛋白质或者其它生物大分子的结构。利用分子动力学模拟方法可以对蛋白体系进行原子水平上的研究与定量描述。因此,分子动力学模拟方法已经成为研究蛋白质结构和功能基础的有力工具。然而遍历相空间抽样的效率至今依然是分子动力学模拟方法需要解决的问题之一。近期,J.A.McCammon发展了加速分子动力学的方法。加速分子动力学就是在原有的势能上添加一个新的势能,降低势垒高度,体系陷入局部极小值的概率降低,这样低能量之间的跃迁几率提高,从而遍历取样的效率增加了。显式溶剂中用AMBER14SB力场在室温条件下分别使用加速分子动力学和传统动力学方法对8种蛋白（2I9M,TC5B,1WN8,1V4Z,1HO2,1HLL,2KFE和1YYB）进行折叠... 

【文章来源】：山东师范大学山东省

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

蛋白体系2I9M、TC5B、1WN8、1V4Z、1HO2、1HLL、2KFE和1YYB在显式溶剂模型

图 3.2 蛋白体系 2I9M、TC5B、1WN8、1V4Z、1HO2、1HLL、2KFE 和 1YYB 在 300 K 温度下用加速分子动力学（AMD）和普通分子动力学（MD）模拟：这些体系模拟得到的最小均方根偏（RMSD）的结构与蛋白体系天然结构的对比。红色的是模拟得到的结构，绿色的是天然结构。 3.2 在 300 K 温度下 8 种蛋白体系 2I9M, TC5B, 1WN8, 1V4Z, 1HO2, 1HLL, 2KFE 和 1YYB 在不时间相应的均方根偏差的值。时间单位为 ns，均方根偏差单位为 。PDBInitial valueFirst helicalstructure formedStable helicalstructure formedFinallyRMSD Time RMSD Time RMSD Time RMSD2I9M 6.92 5.60 4.37 40.20 0.70 51.00 0.77TC5B 8.36 10.00 3.96 90.00 1.30 146.00 0.651WN8 7.25 4.64 4.20 86.00 0.60 146.00 0.661V4Z 6.11 6.20 3.80 43.00 1.65 81.00 0.981HO2 8.79 2.00 4.47 180.00 1.20 196.00 1.101HLL 11.68 8.00 4.21 71.60 2.50 86.00 1.932KFE 9.98 3.40 4.04 55.20 2.10 61.00 1.491YYB 10.80 36.40 3.76 64.20 1.20 86.00 1.51

图 3.3 在 300 K 温度下进行的加速分子动力学（AMD）和普通分子动力学（MD）模拟中 2I9M、TC5B、1WN8、1V4Z、1HO2、1HLL、2KFE 和 1YYB 的天然接触比例随时间的变化。3.3.3 聚类分析

【参考文献】：
期刊论文
[1]All-Atom Direct Folding Simulation for Proteins Using the Accelerated Molecular Dynamics in Implicit Solvent Model[J]. 李宗超,段莉莉,冯国强,张庆刚.  Chinese Physics Letters. 2015 (11)



本文编号：2952198