亲水性结构表面修饰的聚氨酯材料与凝血因子Ⅱ的GLA Domain相互作用的计算机模拟
本文关键词：亲水性结构表面修饰的聚氨酯材料与凝血因子Ⅱ的GLA Domain相互作用的计算机模拟
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【摘要】：如今,生物医用材料的研究发展十分迅速,但是作为医用材料的生物相容性实验评价只能为我们提供宏观的具体现象,并不能为我们解释其分子层面上的机理。而分子模拟作为从理论上研究复杂分子体系的最直接方法之一,特别适合用来模拟和解释蛋白质与材料表面相互作用。本文使用分子模拟软件Discovery Studio 2.1,分别在隐性溶剂和显性溶剂环境下,以人体血液中的凝血酶原(凝血因子Ⅱ的GLA domain作为研究对象,对蛋白质(片段)与不同亲水性结构改性的材料表面：(1)阳离子型亲水性结构甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)、二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC); (2)阴离子型亲水性结构苯乙烯磺酸钠(SSS)、甲基丙烯酸钠(MAA)；(3)两性离子型亲水性结构甲基丙烯酰氧乙基二甲胺基丙磺酸盐(DMAPS);(4)双离子型亲水性结构(Dual ion)修饰的聚氨酯材料表面相互作用体系进行分子动力学模拟；同时,将单独的GLAdomain体系的分子动力学模拟作为GLA domain的自然状态,供其他GLA domain与材料表面相互作用体系进行对比。通过计算得出相关分析数据(如均方根偏移、二面角变化、相互作用能等)的比较,可以得出维持蛋白自然状态最佳的聚氨酯材料表面以及不同材料表面的性质与蛋白相互作用的关系,为设计抗凝血效果更佳的生物材料提供理论依据。本文在分子水平上研究蛋白与材料表面相互作用的细节,不同亲水性结构改性的聚氨酯材料表面对蛋白片段GLA domain自然状态造成的影响。对不同相互作用体系进行的分子动力学模拟结果显示,阴离子型亲水性甲基丙烯酸结构(MAA)修饰的聚氨酯材料表面对蛋白质自然状态的维持程度最好,并且预测出MAA修饰的聚氨酯材料表面接枝率为40%时,对于维持蛋白质的自然状态效果最佳。分子模拟为我们提供了一个深入探究蛋白—材料相互作用的方法,通过研究模拟体系分子水平上的信息,我们可以讨论生物材料抗凝血机理,这对未来更为深入的研究具有指导意义。
【学位授予单位】：南京师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：R318.08
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，本文编号：1259468
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