【摘要】：流行性感冒(簡稱流感)是由流感病毒引起的急性呼吸道感染,每次大爆發(fā)在人群中有著顯著的發(fā)病率和一定的致死率。乙型流感病毒引起的疾病占流感病毒的50%,會呈現(xiàn)周期性的大爆發(fā),感染對象主要是老人、小孩以及孕婦等免疫力相對較低的人群。所以乙型流感病毒的研究非常重要。乙型流感病毒質(zhì)子通道蛋白BM2是由四個單次跨膜蛋白單體組成的同源四聚體,BM2在病毒復制的過程中起了非常關鍵的作用。其跨膜段的HXXXW基序是M2蛋白形式其質(zhì)子傳遞的選擇性和門控性的關鍵氨基酸。阻斷BM2的質(zhì)子通道活性,將能在病毒感染早期有效控制病毒的復制,所以BM2有希望成為抗乙型流感病毒的藥物靶點,所以對其的研究將成為對抗流感病毒研制的理論基礎。 分子動力學模擬是建立在牛頓力學的基礎上的一種分子模擬方法,通過求解牛頓力學方程可以獲得一些體系隨時間變化的熱力學和動力學性質(zhì)。分子動力學模擬是一種對膜蛋白這種通過實驗手段研究比較困難的生物體系的有效的研究方法。在生物體系中較常用的力場中,本文使用GROMACS4.5軟件,選擇了GROMOS87力場以及OPLS力場分別對BM2蛋白進行了25ns的分子動力學模擬。通過模擬結果的對比,可以反映兩個力場在膜蛋白模擬的應用上的差異和優(yōu)劣,OPLS力場更加精細的描繪了蛋白的運動情況,相對更加精細的反映水分子的分布情況。希望對分子動力學模擬的力場選擇方案提出了一定的建議。OPLS力場更加精細的描繪了通道半徑的變化情況,以及更加精細的反映水分子的分布情況。BM2的跨膜段PHE5和TRP23的側鏈將通道堵住,這些氨基酸附近的通道半徑都小于水分子半徑,分別起到了N端和C端的門的作用。水分子通過PHE5、HIS19和TRP23需要越過更高的能壘。
[Abstract]:Influenza (influenza) is an acute respiratory tract infection caused by influenza virus. Each outbreak has a significant incidence and mortality in the population. The diseases caused by type B influenza virus account for 50% of the influenza virus, and there will be periodic outbreaks, mainly among the elderly, children and pregnant women with relatively low immunity. Therefore, the study of influenza B virus is very important. Type B influenza virus proton channel protein BM2 is a homologous tetramer composed of four single transmembrane protein monomers. BM2 plays a key role in the process of virus replication. The HXXXW motif of its transmembrane segment is the key amino acid of proton transfer selectivity and gating in the form of M2 protein. Blocking the proton channel activity of BM2 will effectively control the replication of the virus in the early stage of virus infection, so BM2 will hopefully become a drug target for anti-influenza B virus, so the research on it will become the theoretical basis for the development of anti-influenza virus. Molecular dynamics simulation is a kind of molecular simulation method based on Newton mechanics. The thermodynamic and dynamic properties of some systems with time can be obtained by solving Newton mechanical equations. Molecular dynamics simulation is an effective method to study membrane proteins, which is difficult to study by experimental means. In this paper, GROMOS87 force field and OPLS force field were selected to simulate the molecular dynamics of BM2 protein by using GROMACS4.5 software. Through the comparison of the simulation results, the differences and advantages and disadvantages of the two force fields in the application of membrane protein simulation can be reflected. The OPLS force field describes the movement of the protein more accurately and reflects the distribution of water molecules more precisely. It is hoped that some suggestions are put forward for the selection of force field in molecular dynamics simulation. The OPLs force field describes the variation of channel radius more precisely. The channel is blocked by the side chain of PHE5 and TRP23, and the channel radius near these amino acids is smaller than that of water molecule, which acts as the gate of N-terminal and C-terminal, respectively. the channel radius of BM2 is smaller than that of water molecule, which acts as the gate of N-terminal and C-terminal, respectively. Water molecules need to cross higher energy barriers through PHE5,HIS19 and TRP23.
【學位授予單位】：上海交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2012
【分類號】：R312

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