本文關(guān)鍵詞：溶液相中多肽小分子結(jié)構(gòu)動力學研究

  更多相關(guān)文章： 從頭算 振動光譜 分子動力學模擬 頻率轉(zhuǎn)換圖

【摘要】：本文對溶液相中模型二肽分子(甘氨酸二肽、丙氨酸二肽和纈氨酸二肽)進行結(jié)構(gòu)動力學研究,考查了含有不同側(cè)鏈的模型二肽分子的構(gòu)象布居特征及處于不同構(gòu)象下的酰胺振動吸收帶光譜表象。在丙氨酸二肽側(cè)鏈上引入疊氮基,在紅外光譜空白區(qū)域?qū)崿F(xiàn)分子動態(tài)結(jié)構(gòu)監(jiān)測并探究疊氮基對二級結(jié)構(gòu)的影響�；诏B氮基丙氨酸二肽構(gòu)建疊氮基振動頻率圖,實現(xiàn)對溶液相中疊氮基振動吸收光譜的快速預測。對Aβ37-42肽鏈進行疊氮基修飾,在實現(xiàn)特定位點光譜監(jiān)測的同時探索疊氮基對其構(gòu)象分布的影響。研究結(jié)果為揭示影響蛋白質(zhì)折疊的因素以及借助光譜表象對折疊過程中分子動態(tài)結(jié)構(gòu)的監(jiān)測提供了必要的理論依據(jù)。開展分子動力學模擬,系統(tǒng)探索了不同側(cè)鏈的模型二肽分子在重水中的構(gòu)象布居特征。研究結(jié)果表明：酰胺單元與溶劑間形成較強的氫鍵作用,傾向形成較為伸展的構(gòu)象,丙氨酸二肽分子的構(gòu)象分布區(qū)域在疊氮基的引入前后沒有發(fā)生改變,對處于代表性的特征構(gòu)象的分子開展量子化學計算,研究多肽骨架酰胺-Ⅰ帶對分子結(jié)構(gòu)的敏感性,同時引入在光譜空白區(qū)域具有特征吸收的疊氮基,借助其振動模式實現(xiàn)對模型二肽分子的結(jié)構(gòu)監(jiān)測。以疊氮基丙氨酸二肽分子為研究對象,基于電勢、電場、電場梯度三種形式下用于描述溶劑效應構(gòu)建的靜電頻率轉(zhuǎn)換圖,實現(xiàn)了氣相振動吸收頻率到溶液相的轉(zhuǎn)化,為溶液相中小分子探針頻率的預測奠定了基礎(chǔ)。將疊氮基探針應用于Aβ37-42多肽分子體系,探究疊氮基引入對體系的影響。分子動力學模擬結(jié)果表明：在Aβ37-42多肽分子中引入疊氮基,分子疏水性增加,分子內(nèi)氫鍵作用增強,分子形成疏水空腔的幾率增大；與此同時,開展副本交換分子動力學模擬,為增加多肽分子構(gòu)象的采樣效率提供了可能�；诜肿觿恿W模擬,得到了不同二肽分子溶液相中結(jié)構(gòu)布居特性,并結(jié)合量化計算構(gòu)建疊氮基頻率圖,利用模擬得到紅外光譜并實現(xiàn)了對分子結(jié)構(gòu)的指認。為進一步揭示Ap多肽分子聚集機制以及實現(xiàn)溶液相中分子動態(tài)結(jié)構(gòu)監(jiān)測提供了理論依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：從頭算 振動光譜 分子動力學模擬 頻率轉(zhuǎn)換圖
【學位授予單位】：福建師范大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：O629.72
【目錄】：

• 中文摘要2-3
• Abstract3-5
• 中文文摘5-9
• 緒論9-15
• 0.1 蛋白質(zhì)折疊病及其研究現(xiàn)狀9-11
• 0.2 構(gòu)象態(tài)結(jié)構(gòu)動力學研究11-12
• 0.3 靜電頻率轉(zhuǎn)換圖12-15
• 第一章 分子動力學模擬與量化計算簡介15-26
• 1.1 分子動力學模擬15-22
• 1.1.1 分子力學力場簡介15-17
• 1.1.2 MD模擬步驟17-20
• 1.1.3 周期性邊界條件20-21
• 1.1.4 MD模擬系綜21
• 1.1.5 徑向分布函數(shù)21-22
• 1.2 量化計算方法簡介22-26
• 1.2.1 分子結(jié)構(gòu)優(yōu)化23-24
• 1.2.2 振動頻率分析24
• 1.2.3 勢能分布分析24-26
• 第二章 模型二肽分子在重水溶劑中構(gòu)象研究26-43
• 2.1 計算方法26-27
• 2.2 甘氨酸二肽、丙氨酸二肽、纈氨酸二肽分子在重水溶劑中分子動力學模擬27-32
• 2.2.1 模型二肽分子動力學模擬及構(gòu)象布居分析27-30
• 2.2.2 徑向分布函數(shù)與配位數(shù)分析30-32
• 2.3 β-疊氮基丙氨酸二肽在重水溶劑中分子動力學模擬32-35
• 2.3.1 β-疊氮基丙氨酸二肽分子動力學模擬及構(gòu)象布居分析33-34
• 2.3.2 徑向分布函數(shù)與配位數(shù)分析34-35
• 2.4 不同側(cè)鏈二肽分子動力學構(gòu)象分布和光譜分析35-40
• 2.4.1 不同側(cè)鏈分子動力學構(gòu)象分布分析35-36
• 2.4.2 不同側(cè)鏈二肽分子酰胺單元和側(cè)鏈光譜分析36-40
• 2.5 小結(jié)40-43
• 第三章 β-疊氮基丙氨酸二肽疊氮基頻率圖43-55
• 3.1 計算方法43-44
• 3.2 β-疊氮基丙氨酸二肽分子聚集體頻率的計算44-45
• 3.3 電勢方法45-47
• 3.4 電場方法47-50
• 3.4.1 空間坐標系的建立48
• 3.4.2 電場的計算48-49
• 3.4.3 電場參數(shù)模擬49-50
• 3.5 電場梯度方法50-53
• 3.5.1 電場梯度計算公式50-51
• 3.5.2 電場梯度參數(shù)模擬51-53
• 3.6 小結(jié)53-55
• 第四章 Aβ_(37-42)多肽分子重水中分子動力學模擬55-67
• 4.1 Aβ_(37-42)、Aβ_(37-42)-N_3重水中分子動力學模擬55-58
• 4.2 Aβ_(37-42)、Aβ_(37-42)-N_3重水溶劑中構(gòu)象布居58-60
• 4.3 聚類分析60-61
• 4.4 徑向函數(shù)分布分析61-65
• 4.5 小結(jié)65-67
• 第五章 副本交換分子動力學模擬探索67-75
• 5.1 原理和方法67-68
• 5.2 溶劑化模型68-70
• 5.3 副本個數(shù)、溫度分布、交換概率的確定70
• 5.4 Aβ_(37-42)與Aβ_(37-42)-N_3分子在GB溶劑模型下副本交換分子動力學模擬初探70-75
• 5.4.1 副本個數(shù)與副本溫度的確定70-72
• 5.4.2 模擬過程72-75
• 第六章 結(jié)論75-77
• 參考文獻77-91
• 攻讀學位期間承擔的科研任務與主要成果91-93
• 致謝93-95
• 個人簡歷95-99

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 王麗,邊秀房,李輝;金屬Cu液固轉(zhuǎn)變及晶體生長的分子動力學模擬[J];物理化學學報;2000年09期

2 滕智津,韓振為;分子動力學模擬在蛋白質(zhì)固體表面吸附構(gòu)象轉(zhuǎn)變中的應用[J];化學工業(yè)與工程;2005年03期

3 黃金保;劉朝;江德正;;分子動力學模擬在聚合物熱解中的應用[J];功能高分子學報;2009年01期

4 馬云霞;趙慧霞;楊曉峰;;分子動力學模擬的基本步驟及誤差分析[J];硅谷;2012年03期

5 吳方棣;鄭輝東;劉俊劭;鄭細鳴;;分子動力學模擬在化工中的應用進展[J];重慶理工大學學報(自然科學);2013年10期

6 徐英武,王存新,施蘊渝;環(huán)孢霉素A分子的隨機動力學模擬[J];中國科學(B輯 化學 生命科學 地學);1993年07期

7 王慧娟;陳成;鄧聯(lián)文;江建軍;;硅晶體中點缺陷結(jié)合過程的分子動力學模擬[J];材料科學與工程學報;2007年02期

8 劉倩;岳紅;張慧軍;莊昌清;;聚合物共混相容性分子動力學模擬進展[J];材料開發(fā)與應用;2011年03期

9 岳雅娟;劉清芝;伍聯(lián)營;胡仰棟;;有機分子在聚乙烯膜中擴散過程的分子動力學模擬[J];化工學報;2012年01期

10 羅彬賓;李祥;陳云飛;;超薄水膜剪切流的分子動力學模擬[J];機械工程學報;2007年09期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 黃慶生;吳洪明;吳建華;;用納米孔道測定蛋白質(zhì)序列的分子動力學模擬[A];第八屆全國生物力學學術(shù)會議論文集[C];2006年

2 岳紅偉;王艷;陳光巨;;不同的識別劑、剪切劑對接到DNA上的動力學模擬比較[A];中國化學會第27屆學術(shù)年會第14分會場摘要集[C];2010年

3 言天英;高學平;Gregory A．Voth;;分子動力學模擬離子液體的結(jié)構(gòu)與動力學性質(zhì)[A];中國化學會第九屆全國量子化學學術(shù)會議暨慶祝徐光憲教授從教六十年論文摘要集[C];2005年

4 黃世萍;;分子篩中烷烴的甲基旋轉(zhuǎn)動力學:分子動力學模擬研究[A];中國化學會第26屆學術(shù)年會理論化學方法和應用分會場論文集[C];2008年

5 田國才;華一新;;分子動力學模擬研究離子液體中水分子的光譜和動力學[A];中國化學會第26屆學術(shù)年會理論化學方法和應用分會場論文集[C];2008年

6 王后芳;雷鳴;;小分子抑制劑與甲狀腺結(jié)合前清蛋白對接,分子動力學模擬及結(jié)合自由能計算研究[A];中國化學會第26屆學術(shù)年會化學信息學與化學計量學分會場論文集[C];2008年

7 張輝;李全偉;李英;李志強;;泡沫液膜的分子動力學模擬及泡沫析液機制的研究[A];中國化學會第十二屆膠體與界面化學會議論文摘要集[C];2009年

8 徐愛進;周哲瑋;胡國輝;;固體平板上超薄水膜潤濕過程的分子動力學模擬[A];慶祝中國力學學會成立50周年暨中國力學學會學術(shù)大會’2007論文摘要集（下）[C];2007年

9 張繼偉;卞富永;施國軍;徐四川;;多巴胺在細胞膜中擴散和透過分子動力學模擬研究[A];第八屆全國化學生物學學術(shù)會議論文摘要集[C];2013年

10 趙克杰;陳常青;;銅單晶中納米孔洞生長尺度效應的分子動力學模擬[A];慶祝中國力學學會成立50周年暨中國力學學會學術(shù)大會’2007論文摘要集（下）[C];2007年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 ;曙光超級計算機縮短病毒研究時間[N];中國電子報;2006年

2 記者 耿挺;鋁如何對人體造成傷害[N];上�？萍紙�;2014年

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 張云安;微尺度下單晶硅疲勞失效機理的分子動力學模擬研究[D];國防科學技術(shù)大學;2014年

2 于華;蛋白質(zhì)—肽相互作用的分子動力學模擬研究[D];浙江大學;2015年

3 張仕通;層狀復合金屬氫氧化物理論模擬分子力場的建立及其結(jié)構(gòu)拓撲轉(zhuǎn)變研究[D];北京化工大學;2015年

4 馮婷婷;幾種重要疾病蛋白和抑制劑相互作用機理的分子動力學模擬研究[D];中國科學技術(shù)大學;2015年

5 鄭耀庭;金屬表面初期氧化行為的原位拉曼實驗及分子動力學模擬[D];華東理工大學;2015年

6 馮文玲;電離、電子貼附解離和氧負離子—甲烷分子反應的從頭算動力學模擬[D];中國科學技術(shù)大學;2016年

7 劉金峰;發(fā)展和應用分塊的量子化學方法進行生物大分子性質(zhì)計算和動力學模擬[D];華東師范大學;2016年

8 馬義丁;擁擠環(huán)境下的高分子擴散動力學[D];中國科學技術(shù)大學;2016年

9 孫浩;糖原合成酶激酶-3β結(jié)構(gòu)與功能的動力學模擬研究[D];浙江大學;2009年

10 陳林;極端嗜熱蛋白結(jié)構(gòu)與功能的分子動力學模擬研究[D];吉林大學;2013年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 代春月;白細胞介素IL-8及受體CXCR1的分子動力學模擬[D];華南理工大學;2015年

2 王正;RO/R_2O-Al_2O_3-SiO_2熔體粘度特性的分子動力學模擬[D];山東建筑大學;2015年

3 鐘建峰;抑雜劑與離子型稀土礦中鋁雜質(zhì)相互作用的分子動力學模擬分析[D];江西理工大學;2015年

4 相敏;金屬熔體特征溫度的分子動力學模擬[D];西安工業(yè)大學;2015年

5 胡立梅;蛋白質(zhì)在材料表面吸附的分子動力學模擬[D];山東大學;2015年

6 趙智博;兩種與癌癥相關(guān)的酶的結(jié)構(gòu)與活性的分子模擬研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2015年

7 黎迪暉;水堿浸泡條件下環(huán)氧樹脂的性能演化與分子動力學模擬[D];哈爾濱工業(yè)大學;2015年

8 郭子鳳;碲基材料熱導率的分子動力學模擬[D];廣西大學;2015年

9 李晶晶;服飾皮革材料熱穩(wěn)定性的分子動力學模擬研究[D];武漢紡織大學;2015年

10 侯銀菊;鋁熔化各向異性的分子動力學模擬[D];山西大學;2014年

，

本文編號：643691