發(fā)布時間：2021-08-24 04:01

　　如何確定生物大分子關(guān)鍵結(jié)構(gòu)以及如何定向改造生物大分子是目前的研究難點。本文通過MD模擬研究了以下兩個問題:1)鐵調(diào)素的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)識別;2)氨基裂解酶的定向改造。具體工作如下:1)鐵調(diào)素的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)識別。鐵調(diào)素是脊椎動物體內(nèi)調(diào)節(jié)鐵離子平衡的主要調(diào)節(jié)劑,確定鐵調(diào)素的結(jié)構(gòu)至關(guān)重要。本文通過MD模擬,研究了不同二硫鍵連接方式對鐵調(diào)素結(jié)構(gòu)的影響。首先計算了 105種不同二硫鍵連接方式異構(gòu)體的勢能。通過PROCHECK檢查能量最低的10種異構(gòu)體的幾何合理性,篩選出了三種最有可能的鐵調(diào)素異構(gòu)體。除了已知的鐵調(diào)素二硫鍵連接模式（Cys1-Cys8,Cys3-Cys6,Cys2-Cys4 和 Cys5-Cys7,P95）外,還包括其它兩種二硫鍵連接模式:cts1-Cys7,Cys2-Cys4,Cys3-Cys6,Cys5-Cys8（P80）和 Cys1-Cys6,Cys2-Cys5,Cys3-Cys4,Cys7-Cys8（P67）。這為了解蛋白質(zhì)復(fù)合物相互作用的結(jié)構(gòu)/活性關(guān)系提供了基礎(chǔ),對于鐵調(diào)素及其同系物在醫(yī)學(xué)診斷中的應(yīng)用具有重要價值。2)氨基裂解酶的定向改造。在以賴氨酸-2-羥基己二酸為前體生成終產(chǎn)物己... 

【文章來源】：北京化工大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：101 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－２研宄方法??

?北京化工大學(xué)碩士學(xué)位論文???與自然界相比的準確程度??電子模擬（從頭算，ＤＦＴ）??分子模擬（分子動力學(xué)，蒙特卡洛）??ｈ??＿?Ｊｒ１５?１１０＇?ｉ〇￣６?１０－３?１?時間（秒）??＾＝＾ｇｒ??４度（米）??圖１－３計算機模擬方法對比??Ｆｉｇ．?１－３?Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ?ｏｆ?ｃｏｍｐｕｔｅｒ?ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ?ｍｅｔｈｏｄｓ??１．２．２分子模擬方法??分子模擬方法主要包括以下四種：蒙地卡羅計算（ＭＣ）方法、分子力學(xué)（ＭＭ）??方法、布朗動力學(xué)（ＢＤ）模擬、分子動力學(xué)（ＭＤ）模擬。表１－２比較了?４種分子模??擬方法的優(yōu)缺點。通過表１－２可以看到，針對研宄課題，ＭＤ模擬是最好的選擇。??表１－２分子模擬方法比較??Ｔａｂｌｅ?１－２?Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ?ｏｆ?ｍｏｌｅｃｕｌａｒ?ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ?ｍｅｔｈｏｄｓ??蒙地卡羅方法?分子力學(xué)方法?布朗動力學(xué)?分子動力學(xué)???＾９?（ＭＭ）?（ＢＤ）?（ＭＤ）???將運動分為兩部分：對一組起始坐標和速度??通過向隨機選擇將分子看作是一組??原?依力場作用與來自使用牛頓運動方程，在??的粒子的坐標施靠彈性力維系在一??理?溶劑分子的隨機力相空間中生成軌跡??加一個隨機擾動起的原子的集合??作用??，?計算龐大復(fù)雜系統(tǒng)；精??研宄比較復(fù)雜體??優(yōu)手或者金屬，??’、?ｍ雜的分子，且計算模擬；適用于計算生動態(tài)變化信息與熱力學(xué)??點構(gòu)及其相變化的??快速?化分子的水溶液?統(tǒng)計資料??性質(zhì)??忽略了電子的運?它僅能研宄系統(tǒng)短時間??將溶劑分子視為布??缺缺乏時間維度和動，將系統(tǒng)的能量?

?第一章緒論???ＭＤ—般的模擬過程可以分成三個階段，如圖１－４所示：??①系統(tǒng)建立：將?ＰＤＢ?（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｒｃｓｂ．ｏｒｇ／ｐｄｂ／ｈｏｍｅ／ｈｏｍｅ．ｄｏ）結(jié)構(gòu)信息轉(zhuǎn)化為??模擬需要的參數(shù)文件。??②模擬過程：包括能量最小化（能量最小化的目的是為了消除在建立系統(tǒng)模型時??產(chǎn)生的不合理情況。通常采用最速下降法和共軛梯度法尋找勢能極小值的構(gòu)象）、升??溫（只有模擬的溫度與實際溫度相符合，模擬結(jié)果才是可信的）、平衡（為消除不平??衡的相互作用需要將系統(tǒng)調(diào)整到恒溫恒壓狀態(tài)下進行模擬）以及調(diào)控模擬（長時間的??ＭＤ模擬，使模擬體系達到平衡）。??③后處理過程：通過模擬，可以得到分子模擬體系的各種信息，通過對數(shù)據(jù)的分??析，就能得到所需要的信息。??系統(tǒng)建立??Ａ??能量最小化丨＼??＾?：?ｍ?＼??平衡模擬?ａ?妨仰技扣???＾?ｂ解釋、預(yù)測、???＾Ｙ指導(dǎo)實驗??調(diào)控模擬??結(jié)果分析）／??總結(jié)與完善??圖１－４分子動力學(xué)模擬流程圖??Ｆｉｇ．?１－４?Ｆｌｏｗ?ｃｈａｒｔ?ｏｆ?ｍｏｌｅｃｕｌａｒ?ｄｙｎａｍｉｃｓ?ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ??５??


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