分子动力学模拟研究天然无规蛋白Tau的二级结构转变

发布时间：2020-12-20 02:22

　　Tau蛋白在阿尔茨海默病中是一类主要的病理生理相关蛋白。研究发现病变的Tau蛋白将会异常聚集组装成双螺旋丝（PHFs）,并且PHFs会进一步积累形成神经元纤维缠结（NFTs）,而NFTs在临床上是AD病变的特征性标志。因此弄清楚Tau蛋白异常聚集的结构模式对于AD的靶向治疗有着重要的意义。另一方面,分子动力学（MD）模拟作为一种考察蛋白质动态构象集合的有力工具,在揭示天然无规蛋白（IDPs）的结构与功能关系上可以为实验提供许多有参考价值的信息。分子力场在MD模拟中起着十分关键的作用,目前新开发IDPs特异性分子力场——ff14IDPSFF在模拟IDPs时能够得到更多样的构象分布,显著地提升了模拟表现。本文分别在ff14SB、ff14IDPs和ff14IDPSFF中对Tau（267–312）进行MD模拟,试图研究该肽段的二级结构转变。结果发现,ff14IDPSFF下的模拟结果与实验观察最为符合,可以得到更多样的Tau（267–312）构象分布。用ff14IDPSFF下的模拟结果研究Tau（267–312）的二级结构转变发现,Tau（267–312）的二级结构逐渐由初始的螺旋转变为折叠,并... 

【文章来源】：上海交通大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

Tau蛋白的六种异构体

图 1.2 全长 Tau 蛋白的结构域分区。Figure 1.2 Structural organization of full-length Tau..3 异常 Tau 蛋白将导致阿尔茨海默病大多数的神经退行性疾病包括阿尔茨海默病，发生的起因是不可溶蛋白在内的异常沉积，其中 Tau 蛋白就是 AD 中主要的病理生理相关蛋白之一[62u 蛋白作为一种重要的微管结合蛋白，与微管的组装、去组装平衡的维持蛋白质的转运；细胞骨架的维持及信号转导等方面有重要作用。而调控 Ta结构和功能的重要方式是 Tau 蛋白的翻译后修饰[64]。异常翻译后修饰与 白相关的神经退行性疾病有重要关联，如过度磷酸化、糖基化、乙酰化、截断脯氨酸异构化、泛素化、类泛素化及硝基化等都直接或间接地调节 Tau 蛋白象和功能[65-70]。在一个健康的神经元里，分子会在一连串“轨道”上沿着轴动，这些轨道由微管组成并通过 Tau 蛋白来稳定，但阿尔茨海默症患者的发生异常的翻译后修饰后导致其和微管分离形成一种异常形状，并从轴突向体移动[71,72]。异常翻译后修饰的 Tau 蛋白会发生错误折叠进而导致结构改

图 1.3 MD 模拟的基本原理和过程Figure 1.3 Principles and processes of MD simulation模拟软件 Amber拟的软件有许多种，包括 Gromos[143]、Charmm[144]的就是 Amber，这个软件的全称是 Assisted Model nt，它是一个用于进行 MD 模拟和分析的软件包，目该软件已经广泛地应用于各类生物大分子的模拟分析等，通过设置不同的热力学条件，让这些生物大分子，可以解释结构与功能之间的对应关系，解决生物包括两个部分，一个是 AmberTools，含有一些基于。另一个是 Amber 的 PMEMD（Particle Mesh Ew序，使用需要付费。从功能的不同来划分，可以将分：准备程序、模拟程序和分析程序。准备程序所包ber、parmed.py、parmfit、MCPB.py 和 pdb4amber，

【参考文献】：
期刊论文
[1]分子动力学模拟的主要技术[J]. 文玉华,朱如曾,周富信,王崇愚.  力学进展. 2003(01)



本文编号：2927022