含二硫鍵蛋白質摺疊和聚集的動力學和物理機制

《含二硫鍵蛋白質摺疊和聚集的動力學和物理機制》是依託南京大學，由秦猛擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：含二硫鍵蛋白質摺疊和聚集的動力學和物理機制
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：秦猛
• 依託單位：南京大學

項目摘要

含有二硫鍵蛋白質是蛋白質家族中一類含量眾多的成員，在生物體許多功能的執行中扮演了極其重要的角色。其摺疊和聚合過程中由於牽涉到大量的硫鍵形成和斷裂，實驗上迄今仍沒有一個統一的機制。而理論上由於缺乏一個描述硫鍵形成和斷裂的模型，很少研究涉及含有二硫鍵的蛋白質。本項目擬構建一個包含二硫鍵形成和打開的理論模型，運用簡化的分子動力學模擬方法，研究BPTI等幾個典型含有硫鍵蛋白質的氧化摺疊過程，探索其摺疊和聚合過程的動力學和物理機制。同時，本項目還在實驗上利用紫外光照辦法研究在生理環境中含有二硫鍵蛋白質自組裝聚集的動力學過程，並結合計算機模擬，揭示其自組裝的物理機制。另外,根據自組裝原理探索具有腫瘤靶向功能的蛋白質載藥體系合成，並研究其在腫瘤治療上的功效。這些研究，對於理解含硫鍵蛋白質的氧化摺疊機制、探究蛋白質自組裝聚集、研製新型生物功能材料和理解蛋白質聚集相關疾病的致病機理，均有著十分重要的作用。

結題摘要

在項目資助下，我們根據項目計畫安排，構建了可以刻畫含二硫鍵蛋白質氧化摺疊過程的分子動力學方法，在國際上首次成功模擬了典型含二硫鍵蛋白質牛胰核糖核酸酶抑制劑（BPTI）的氧化摺疊過程，並結合實驗手段研究了含有二硫鍵蛋白質自組裝的物理機制以及其在靶向功能載藥納米粒子體系中的套用，還對蛋白質功能運動的力學調控等和項目相關方面進行了深入的研究，取得了一系列重要的研究結果，項目共發表高水平文章17篇（其中包括第一作者發表的PNAS 1篇，參與完成的Nature Communications 1篇和Angew Chemie Int Ed 1篇），項目在站培養了博士後2人（均已出站），培養了博士生3人，碩士生3名。項目資助下，項目人員多次出國參參加國際會議及和項目相關的相關學術交流，和國外一流專家學者建立了很好的合作關係。總之，我們如期完成了項目的計畫任務，實現了預期目標。