蛋白質(zhì)折疊及其誤折疊病問題的簡單模型研究.pdf

1、由于蛋白質(zhì)折疊機(jī)制的復(fù)雜性,直到現(xiàn)在,在蛋白質(zhì)折疊普遍性質(zhì)的研究中簡化模型仍被廣泛地使用。在這篇論文中,在第一章給出一個(gè)當(dāng)前蛋白質(zhì)折疊問題研究進(jìn)展的簡要回顧之后；第二章介紹了蛋白質(zhì)的一些基礎(chǔ)知識(shí)和蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測的主要方法；接著從第三章到第五章,介紹了我們利用簡單模型和窮舉模擬的幾項(xiàng)研究工作。
　　 在第三章,我們研究了溶液環(huán)境對蛋白質(zhì)折疊的影響。我們在簡單的HP格點(diǎn)模型中引入溶液對蛋白質(zhì)表面的吸引勢來研究溶液環(huán)境的影響。我們的數(shù)

2、值模擬結(jié)果顯示,那些在沒有環(huán)境影響時(shí)是高可設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu),在溶液環(huán)境的影響下將增加它們的平均能隙變得更加穩(wěn)定。我們還得到了那些具有大能隙的序列,處于溶液環(huán)境中時(shí)它們的能隙也將增大。在不同表面吸引勢下,最大平均能隙的線性增加有一個(gè)突變點(diǎn),這意味著在不同的環(huán)境條件下最穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)發(fā)生了改變。這些結(jié)果表明那些自然選擇的結(jié)構(gòu)和序列在適當(dāng)?shù)娜芤涵h(huán)境下將會(huì)更加穩(wěn)定,同時(shí)在不同的溶液環(huán)境下自然可能會(huì)選擇不同的結(jié)構(gòu)。
　　 在第四章,我們研究了蛋白質(zhì)

3、集聚時(shí)的類瘋牛病蛋白折疊行為。我們利用簡單的格點(diǎn)模型來研究由27個(gè)單體蛋白聚集成的多聚體的類瘋牛病蛋白折疊行為。通過窮舉計(jì)算,我們觀察到了這種折疊行為。在單個(gè)蛋白質(zhì)的時(shí)侯,模型蛋白將穩(wěn)定地處于孤立狀態(tài)下的基態(tài)結(jié)構(gòu),但是當(dāng)集聚在一起時(shí)它們可能改變它們的穩(wěn)定結(jié)構(gòu),以得到更低的集聚體的能量。我們觀察了折疊行為隨界面間相互作用強(qiáng)度改變的變化情況,發(fā)現(xiàn)只有在界面間相互作用強(qiáng)度足夠大時(shí)最穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的改變才會(huì)發(fā)生。這些結(jié)果支持瘋牛病的“唯蛋白(prot

4、ein-only)”假說,并與實(shí)驗(yàn)上觀察到的一些現(xiàn)象相一致:不同的環(huán)境會(huì)影響瘋牛病蛋白的誤折疊和集聚能力。
　　 在第五章,我們研究了二級結(jié)構(gòu)對蛋白質(zhì)折疊屬性的影響。利用HP格點(diǎn)模型,我們考慮處在類二級結(jié)構(gòu)元中的接觸對具有更低的能量來研究二級結(jié)構(gòu)對折疊的影響。我們觀察到在考慮二級結(jié)構(gòu)元的影響時(shí),蛋白質(zhì)選擇了最緊湊結(jié)構(gòu)中更少的一部份結(jié)構(gòu),這些結(jié)構(gòu)同時(shí)具有大的平均能隙和高可設(shè)計(jì)度。動(dòng)力學(xué)研究顯示這些結(jié)構(gòu)是動(dòng)力學(xué)更容易達(dá)到的。這些結(jié)構(gòu)