顯式溶劑模型下加速分子動(dòng)力學(xué)對(duì)蛋白質(zhì)折疊的研究
發(fā)布時(shí)間：2021-01-01 23:30
幾乎所有的生命活動(dòng)都是由蛋白質(zhì)完成的,而蛋白質(zhì)只有折疊成天然結(jié)構(gòu)才具有活性。蛋白質(zhì)折疊錯(cuò)誤就會(huì)引起一系列疾病,例如帕金森病、阿爾茨海默病、瘋牛病和古爾氏病。蛋白質(zhì)折疊是21世紀(jì)生物物理學(xué)的重要課題,理解蛋白質(zhì)折疊路徑和折疊機(jī)理是非常重要的。分子動(dòng)力學(xué)模擬方法已經(jīng)有幾十年的發(fā)展史,被人們廣泛的用來研究生物物理,化學(xué),材料等學(xué)科。分子動(dòng)力學(xué)模擬方法可以得到隨著時(shí)間變化的蛋白質(zhì)或者其它生物大分子的結(jié)構(gòu)。利用分子動(dòng)力學(xué)模擬方法可以對(duì)蛋白體系進(jìn)行原子水平上的研究與定量描述。因此,分子動(dòng)力學(xué)模擬方法已經(jīng)成為研究蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能基礎(chǔ)的有力工具。然而遍歷相空間抽樣的效率至今依然是分子動(dòng)力學(xué)模擬方法需要解決的問題之一。近期,J.A.McCammon發(fā)展了加速分子動(dòng)力學(xué)的方法。加速分子動(dòng)力學(xué)就是在原有的勢(shì)能上添加一個(gè)新的勢(shì)能,降低勢(shì)壘高度,體系陷入局部極小值的概率降低,這樣低能量之間的躍遷幾率提高,從而遍歷取樣的效率增加了。顯式溶劑中用AMBER14SB力場(chǎng)在室溫條件下分別使用加速分子動(dòng)力學(xué)和傳統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方法對(duì)8種蛋白（2I9M,TC5B,1WN8,1V4Z,1HO2,1HLL,2KFE和1YYB）進(jìn)行折疊...
【文章來源】：山東師范大學(xué)山東省
【文章頁數(shù)】：64 頁
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【部分圖文】：
蛋白體系2I9M、TC5B、1WN8、1V4Z、1HO2、1HLL、2KFE和1YYB在顯式溶劑模型
圖 3.2 蛋白體系 2I9M、TC5B、1WN8、1V4Z、1HO2、1HLL、2KFE 和 1YYB 在 300 K 溫度下用加速分子動(dòng)力學(xué)（AMD）和普通分子動(dòng)力學(xué)（MD）模擬：這些體系模擬得到的最小均方根偏（RMSD）的結(jié)構(gòu)與蛋白體系天然結(jié)構(gòu)的對(duì)比。紅色的是模擬得到的結(jié)構(gòu)，綠色的是天然結(jié)構(gòu)。 3.2 在 300 K 溫度下 8 種蛋白體系 2I9M, TC5B, 1WN8, 1V4Z, 1HO2, 1HLL, 2KFE 和 1YYB 在不時(shí)間相應(yīng)的均方根偏差的值。時(shí)間單位為 ns，均方根偏差單位為 。PDBInitial valueFirst helicalstructure formedStable helicalstructure formedFinallyRMSD Time RMSD Time RMSD Time RMSD2I9M 6.92 5.60 4.37 40.20 0.70 51.00 0.77TC5B 8.36 10.00 3.96 90.00 1.30 146.00 0.651WN8 7.25 4.64 4.20 86.00 0.60 146.00 0.661V4Z 6.11 6.20 3.80 43.00 1.65 81.00 0.981HO2 8.79 2.00 4.47 180.00 1.20 196.00 1.101HLL 11.68 8.00 4.21 71.60 2.50 86.00 1.932KFE 9.98 3.40 4.04 55.20 2.10 61.00 1.491YYB 10.80 36.40 3.76 64.20 1.20 86.00 1.51
圖 3.3 在 300 K 溫度下進(jìn)行的加速分子動(dòng)力學(xué)（AMD）和普通分子動(dòng)力學(xué)（MD）模擬中 2I9M、TC5B、1WN8、1V4Z、1HO2、1HLL、2KFE 和 1YYB 的天然接觸比例隨時(shí)間的變化。3.3.3 聚類分析
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]All-Atom Direct Folding Simulation for Proteins Using the Accelerated Molecular Dynamics in Implicit Solvent Model[J]. 李宗超,段莉莉,馮國(guó)強(qiáng),張慶剛. Chinese Physics Letters. 2015 (11)
本文編號(hào)：2952198
【文章來源】：山東師范大學(xué)山東省
【文章頁數(shù)】：64 頁
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【部分圖文】：
蛋白體系2I9M、TC5B、1WN8、1V4Z、1HO2、1HLL、2KFE和1YYB在顯式溶劑模型
圖 3.2 蛋白體系 2I9M、TC5B、1WN8、1V4Z、1HO2、1HLL、2KFE 和 1YYB 在 300 K 溫度下用加速分子動(dòng)力學(xué)（AMD）和普通分子動(dòng)力學(xué)（MD）模擬：這些體系模擬得到的最小均方根偏（RMSD）的結(jié)構(gòu)與蛋白體系天然結(jié)構(gòu)的對(duì)比。紅色的是模擬得到的結(jié)構(gòu)，綠色的是天然結(jié)構(gòu)。 3.2 在 300 K 溫度下 8 種蛋白體系 2I9M, TC5B, 1WN8, 1V4Z, 1HO2, 1HLL, 2KFE 和 1YYB 在不時(shí)間相應(yīng)的均方根偏差的值。時(shí)間單位為 ns，均方根偏差單位為 。PDBInitial valueFirst helicalstructure formedStable helicalstructure formedFinallyRMSD Time RMSD Time RMSD Time RMSD2I9M 6.92 5.60 4.37 40.20 0.70 51.00 0.77TC5B 8.36 10.00 3.96 90.00 1.30 146.00 0.651WN8 7.25 4.64 4.20 86.00 0.60 146.00 0.661V4Z 6.11 6.20 3.80 43.00 1.65 81.00 0.981HO2 8.79 2.00 4.47 180.00 1.20 196.00 1.101HLL 11.68 8.00 4.21 71.60 2.50 86.00 1.932KFE 9.98 3.40 4.04 55.20 2.10 61.00 1.491YYB 10.80 36.40 3.76 64.20 1.20 86.00 1.51
圖 3.3 在 300 K 溫度下進(jìn)行的加速分子動(dòng)力學(xué)（AMD）和普通分子動(dòng)力學(xué)（MD）模擬中 2I9M、TC5B、1WN8、1V4Z、1HO2、1HLL、2KFE 和 1YYB 的天然接觸比例隨時(shí)間的變化。3.3.3 聚類分析
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]All-Atom Direct Folding Simulation for Proteins Using the Accelerated Molecular Dynamics in Implicit Solvent Model[J]. 李宗超,段莉莉,馮國(guó)強(qiáng),張慶剛. Chinese Physics Letters. 2015 (11)
本文編號(hào)：2952198
本文鏈接：http://sikaile.net/projectlw/swxlw/2952198.html
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