细胞型朊蛋白错误折叠的力学行为研究

发布时间：2022-12-11 11:02

　　细胞型朊蛋白错误折叠为致病型朊蛋白会引起人和哺乳动物患上神经退行性疾病。该领域普遍接受的理论是朊蛋白分子结构变化是朊病毒病及其感染性的原因,了解细胞型朊蛋白如何重新折叠成致病型朊蛋白一直是分子生物学、生物物理学、病理学和免疫学领域的“终极挑战”。目前,细胞型朊蛋白错误折叠的机制和致病朊蛋白结构解析两个重大问题并没有解决,本文将从力学的角度提出细胞型朊蛋白错误折叠的力学机制,并预测出一个科学合理的致病朊蛋白四阶β-螺旋结构模型。细胞型朊蛋白到致病型朊蛋白的构象变化涉及到α螺旋的打开,生理条件下热力学结构稳定的螺旋打开是非常困难的。因此,本文先研究了其他正常α螺旋的结构特征和稳定机制,帮助了解细胞型朊蛋白α1螺旋结构不稳定的原因。使用拉伸分子动力学模拟观察和分析了α1螺旋结构打开过程的变化,得到外力作用下α1螺旋打开的去折叠路径,帮助我们理解α1-螺旋在细胞型朊蛋白错误折叠过程中起到的作用。实验条件下,细胞型朊蛋白在酸性环境下加入肝素等多聚阴离子会错误折叠为致病型朊蛋白。但是,现阶段最先进的技术也无法获得细胞型朊蛋白错误折叠的动力学过程。因此,使用理论严谨和科学可信的分子动力学模拟是一个行... 

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 课题背景和研究意义
        1.1.1 课题背景
        1.1.2 课题研究目的和意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 朊病毒病及其朊蛋白结构
        1.2.2 朊蛋白错误折叠机制
        1.2.3 分子动力学模拟理论及其在朊病毒研究中的应用
    1.3 主要研究内容
        1.3.1 细胞型朊蛋白α1-螺旋破坏的力学行为
        1.3.2 朊蛋白构象变化的分子动力学模拟
        1.3.3 朊蛋白错误折叠的力学机制
第二章 细胞型朊蛋白α1-螺旋破坏的力学行为
    2.1 引言
    2.2 α-螺旋结构的稳定性
        2.2.1 α-螺旋的结构
        2.2.2 α-螺旋稳定的力学原因
    2.3 细胞型朊蛋白α1-螺旋结构的不稳定性
        2.3.1 α1-螺旋结构的不稳定性表征
        2.3.2 螺旋不稳定的原因
    2.4 拉伸α1-螺旋分子动力学模拟
        2.4.1 拉伸分子动力学理论
        2.4.2 模拟设置和步骤
        2.4.3 分析模拟结果
    2.5 本章小结
第三章 朊蛋白构象变化的分子动力学模拟
    3.1 引言
    3.2 高温条件下朊蛋白构象变化分子动力学模拟
        3.2.1 模拟参数设置
        3.2.2 结果和讨论
    3.3 酸性条件下朊蛋白构象变化分子动力学模拟
        3.3.1 模拟理论
        3.3.2 参数设置
        3.3.3 分析结果
    3.4 本章小结
第四章 朊蛋白错误折叠的力学机制
    4.1 引言
    4.2 多聚阴离子启动朊蛋白错误折叠的力学机制
        4.2.1 多聚阴离子起到的作用
        4.2.2 细胞型朊蛋白错误折叠的力学机制
    4.3 朊蛋白错误折叠后的结构
        4.3.1 PrPSc结构
        4.3.2 四阶β-结构的预测
    4.4 本章小结
结论
参考文献
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]未折叠蛋白质的普遍初始热力学亚稳态[J]. 杨霖,郭帅,马晓亮,侯成宇,史丽萍,李佳成,赫晓东.  生物化学与生物物理进展. 2019(10)



本文编号：3718664