發(fā)布時間：2017-05-31 16:14

  本文關鍵詞：離子與膜相互作用的分子動力學模擬研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：生物膜環(huán)境中分布著大量的離子,這些離子可以直接與膜脂相互作用,進而調控生物膜的融合、膜蛋白與膜脂的結合以及膜表面的信號轉導等。已有許多關于常見離子與單一組分的生物膜體系相互作用的研究。脂筏是內外層含有不同種類磷脂分子的不對稱雙層膜,是生物膜上重要的微結構域,參與許多生理過程。目前我們對離子與脂筏的相互作用知之甚少。本論文采用長時間的分子動力學模擬方法,主要研究了Na+、K+、Ca2+、Mg2+對脂筏結構的影響。論文第二章搭建了兩個膜體系(PPC膜和SC膜),分別模擬脂筏的內層膜和外層膜,并用分子動力學模擬方法研究Na+、K+與脂筏內外層膜的作用。結果表明,脂筏內外層膜的結構性質有顯著差異,但Na+、K+在脂筏內外層膜表面的結合能力都很弱。論文第三章進一步研究了Na+、K+、Ca2+、Mg2+對脂筏內外層膜結構以及動力學性質的影響。模擬發(fā)現(xiàn),Ca2+在脂筏內外層膜表面的結合能力都很強,相反,所有的Mg2+都不結合。此外,Ca2+的結合對脂筏內外層膜結構的影響也是相反的。可見,離子可以通過影響脂筏內外層膜的結構性質調節(jié)脂筏及其蛋白質的功能。此外,Zn2+在神經傳遞中有重要的生理功能,但Zn2+與膜的相互作用還不清楚。論文第四章對Na+、Ca2+、Zn2+混合離子與POPC膜的體系,進行了微秒級的分子動力學模擬,發(fā)現(xiàn)三種陽離子與膜的結合能力大小為：Ca2+Zn2+Na+。
【關鍵詞】：分子動力學模擬 生物膜 脂筏 離子
【學位授予單位】：華東理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：R966
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 分子動力學模擬生物膜體系的研究進展9-26
• 1.1 引言9
• 1.2 生物膜的結構9-12
• 1.3 生物膜的性質12-15
• 1.3.1 生物膜流動性12
• 1.3.2 生物膜不對稱性12-15
• 1.4 生物膜與膜微區(qū)15-18
• 1.5 分子動力學模擬18-19
• 1.6 MD方法研究離子與膜相互作用的進展19-22
• 1.6.1 離子與陰性膜脂作用的研究進展20
• 1.6.2 離子與中性膜脂作用的研究進展20-21
• 1.6.3 離子與混合膜脂作用的研究進展21-22
• 1.7 MD模擬脂筏體系的研究進展22-24
• 1.8 本章小結24-26
• 第2章 Na~+、K~+對脂筏雙分子層結構的影響26-37
• 2.1 引言26-27
• 2.2 脂筏的組成成分27-28
• 2.3 MD模擬方法研究脂筏的結構模型28-29
• 2.4 分子動力學模擬與參數29-30
• 2.5 結果與分析30-34
• 2.5.1 膜面積與膜厚度30-31
• 2.5.2 離子的分布和結合31-34
• 2.6 討論34-36
• 2.6.1 膜性質差異34
• 2.6.2 Na~+、K~+與膜結合34-36
• 2.7 本章小結36-37
• 第3章 Na~+、K~+、Ca~(2+)、Mg~(2+)對脂筏雙層膜結構性質的影響37-56
• 3.1 引言37-38
• 3.2 模型與方法38-40
• 3.3 結果40-52
• 3.3.1 離子與膜的作用40-45
• 3.3.2 離子對SC膜結構性質的影響45-48
• 3.3.3 離子對PPC膜結構性質的影響48-52
• 3.4 討論52-55
• 3.4.1 鈣離子結合能力最強52-53
• 3.4.2 鈣離子對脂筏內外側膜性質的影響53-54
• 3.4.3 鈣離子對脂筏生理功能的調節(jié)54-55
• 3.5 本章小結55-56
• 第4章 Zn~(2+)與POPC膜的作用56-62
• 4.1 引言56-57
• 4.2 體系參數57
• 4.3 結果57-60
• 4.3.1 離子在膜表面的分布與結合57-59
• 4.3.2. Ca~(2+)、Zn~(2+)結合方式的比較59-60
• 4.4 討論60-61
• 4.4.1 離子結合能力的比較60
• 4.4.2 離子結合方式的異同60-61
• 4.4.3 Zn~(2+)的生理意義61
• 4.5 本章小結61-62
• 第5章 全文總結62-64
• 參考文獻64-73
• 致謝73

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