本文關(guān)鍵詞：抗凍蛋白在冰晶表面吸附結(jié)合的分子動力學(xué)模擬

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【摘要】：在低溫環(huán)境中生活的生物體組織中存在一種特殊的蛋白,這種蛋白能夠以非依數(shù)形式降低冰晶的生長點而幾乎不影響其熔點來抑制冰晶的生長和重結(jié)晶。這種蛋白質(zhì)影響冰晶生長的現(xiàn)象即為熱滯現(xiàn)象,這種特殊的蛋白質(zhì)被稱之為抗凍蛋白(antifreeze protein,AFP),冰晶生長點與熔點溫度之間的差異叫做熱滯活性(TH)。實驗研究發(fā)現(xiàn)抗凍蛋白可以穩(wěn)定牢固地結(jié)合到冰晶的某些晶面上,從而抑制冰晶的生長。然而,通過現(xiàn)有的實驗方法很難研究清楚抗凍蛋白在冰晶表面結(jié)合的細(xì)節(jié),所以目前對抗凍蛋白在冰晶表面結(jié)合的動力學(xué)過程的認(rèn)識并不是很清楚。本文通過基于隨機(jī)模型的分子動力學(xué)模擬方法(MD)分別模擬了魚類抗凍蛋白(wfAFP)和昆蟲類抗凍蛋白(sfAFP)在低溫水環(huán)境中與其周圍水分子相互作用的動力學(xué)過程,以及云杉蚜蟲抗凍蛋白(sbwAFP)與冰晶棱面結(jié)合過程中與結(jié)合面局部水分子相互作用的動力學(xué)過程。分析了抗凍蛋白在低溫水環(huán)境中的構(gòu)象變化以及云杉蚜蟲抗凍蛋白與冰晶棱面結(jié)合抑制冰晶生長的過程。結(jié)果顯示,wfAFP和sfAFP在冰點以下的水中均能與水發(fā)生相互作用,結(jié)合過程中均沒有發(fā)生巨大的構(gòu)象變化,并且在作用過程中sfAFP比wfAFP結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。而云杉蚜蟲抗凍蛋白可以與冰晶棱面穩(wěn)定結(jié)合抑制冰晶的生長并且不涉及構(gòu)象變化。通過這樣的動力學(xué)模擬更有助于理解抗凍蛋白與真實的冰水體系的相互作用。
【學(xué)位授予單位】：內(nèi)蒙古大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：Q61

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本文編號：1260383