本文關(guān)鍵詞：大分子構(gòu)象模擬與分析及其在體積排除色譜、DNA在納米通道中的拉伸以及蛋白質(zhì)修飾中的應(yīng)用

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【摘要】：大分子也被稱為高分子一般可以分為合成高分子和天然高分子。對于高分子來說,其區(qū)別于小分子的高分子量使得其具有不同于小分子的復(fù)雜的構(gòu)象性質(zhì)。對于鏈狀或環(huán)狀高分子來說,最常用的構(gòu)象性質(zhì)就是表征鏈尺寸的相關(guān)性質(zhì),包括均方回轉(zhuǎn)半徑、鏈末端距等,另外還可以從高分子的剛?cè)嵝院托螤钌霞右员碚�。而對天然高分�?尤其是蛋白質(zhì)而言,由肽鏈在空間旋轉(zhuǎn)折疊所產(chǎn)生的構(gòu)象,對其蛋白活性有著很大的影響。因此對各種大分子體系而言,構(gòu)象分析都是十分重要的。本論文將圍繞大分子的構(gòu)象性質(zhì),利用理論推導(dǎo)結(jié)合計算機模擬的方法對三個不同的大分子體系展開研究討論。這三個大分子體系分別是:(1)橋環(huán)形聚合物的構(gòu)象尺寸分析及其在體積排除色譜中的應(yīng)用;(2)DNA在納米通道中的力和拉伸之間的關(guān)系;(3)兩種不同方式下的聚合物修飾蛋白質(zhì)的構(gòu)象模擬與分析。具體如下:(1)分別用基于高斯鏈的理論推導(dǎo)、基于Kremer-Grest珠簧模型的模擬計算以基于Flory理論的推導(dǎo),共三種方法來計算普通環(huán)(f=2)、三葉結(jié)環(huán)(f=2)、θ形環(huán)(f=3)、δ形環(huán)(f=4)這幾種柔性橋環(huán)形鏈的均方回轉(zhuǎn)半徑、平均跨度以及幾何尺寸收縮因子。高斯鏈模型忽略了鏈單元間的體積排斥相互作用以及由于拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)限制引起的不可透穿性,導(dǎo)致其結(jié)果與模擬結(jié)果有一定偏差,而Flory理論推導(dǎo)只適合定性理解隨著f的增加橋環(huán)形聚合物和與其有著相同分子量的線形聚合物相比,其幾何尺寸的收縮程度。利用CABS方法計算了上述幾種聚合物在惰性表面的圓柱形孔中的分配系數(shù)(K),并考察了平均跨度理論在預(yù)測G=M_(SEC)/M_(true)上的表現(xiàn),其中M_(SEC)是用SEC通過標(biāo)準(zhǔn)校正曲線間接測得的表觀峰值分子量,而M_(True)是聚合物“真實”的分子量。結(jié)果發(fā)現(xiàn)雖然基于平均跨度理論計算得到的SEC模式下的平衡分配曲線有著很好的普適性,但是依此預(yù)測的G值與文獻中報導(dǎo)的可用實驗數(shù)據(jù)相比還是稍微小一些。(2)利用Metropolis Monte Carlo模擬考察了一條包含體積排除相互作用的半剛性鏈(模型dsDNA)在不同受限程度和不同拉伸應(yīng)力下的伸長,并用Chen等人提出的經(jīng)驗公式對結(jié)果進行了驗證。(3)通過分子對接模擬,研究了組織型纖維蛋白溶酶源激活劑(tPA)與兩類配體分子間的結(jié)合位點及作用形式,兩類配體分別是從tPA抑制劑上提取的六肽(AlaArg-Met-Ala-Pro-Glu,ARMAPE)和末端修飾了聚(乙二醇)甲基丙烯酸甲酯(POEGMA)片段的六肽(ARMAPE-OEGMA),通過比較發(fā)現(xiàn)修飾了聚合物的寡肽與tPA的相互作用更強。另外采用全原子分子動力學(xué)模擬,研究了分別接枝末端為吡啶基團的較為柔性的鏈轉(zhuǎn)移劑a(CTA-a)和末端為馬來酰亞胺基團的較為剛性的鏈轉(zhuǎn)移劑b(CTA-b),接枝分子對突變型無機焦磷酸酶(PPase)結(jié)構(gòu)的影響。發(fā)現(xiàn)接枝了較為剛性的CTA-b后,其對PPase結(jié)構(gòu)影響較大。
【學(xué)位授予單位】：蘇州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：O631.1

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本文編號：1222868