《基於分子柔性和動力學信息的蛋白質摺疊機理研究》是依託北京工業大學，由王存新擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：基於分子柔性和動力學信息的蛋白質摺疊機理研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：王存新
- 依託單位：北京工業大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
蛋白質分子本身所固有的拓撲結構和動力學特性對於蛋白質摺疊和蛋白質-蛋白質相互作用與識別具有重要的影響。本項目旨在採用彈性網路模型和Gō模型，結合正則模分析、隨機動力學、蒙特卡羅模擬以及全原子分子動力學模擬，從動力學的角度，考察蛋白質天然結構的柔性，建立有效刻畫蛋白質分子局部和整體結構柔性的物理參量，探討蛋白質結構柔性與蛋白質摺疊/去摺疊事件的次序以及摺疊速率之間的內在聯繫，通過對蛋白質柔性分析來識別摺疊核，為揭示蛋白質摺疊/去摺疊的機理以及蛋白質-蛋白質相互作用與識別的機制提供有益的探索，並將蛋白質結構柔性分析方法用於蛋白質-蛋白質對接研究，為建立基於蛋白質結構柔性分析的蛋白質-蛋白質柔性對接方法打下堅實的基礎。
結題摘要
用彈性網路模型和Gō模型，結合分子對接、正則模分析及分子動力學模擬，從動力學角度考察了蛋白質天然結構的柔性，建立了有效刻畫蛋白質分子局部和整體結構柔性的物理參量。把靜電相互作用加到傳統的Gō模型中，研究了嗜熱蛋白抗高溫的物理機制，發現該蛋白及其突變體具有相似的摺疊路徑。發展了一種基於彈性網路模型的有效熱力學方法，成功用於蛋白質功能性構象轉變中關鍵殘基的識別，該方法能夠有效識別蛋白質的功能位點，為蛋白質的功能改造及基於結構的藥物設計提供有效的理論工具。用彈性網路模型和分子動力學模擬，研究了蛋白質結構本身所固有的動力學特性對蛋白質去摺疊過程的影響，結果表明彈性網路模型不僅能夠預測蛋白質的功能性運動模式，還能夠有效預測蛋白質的去摺疊過程。將蛋白質結構柔性分析方法用於蛋白質-蛋白質對接研究，開發了一套集成分子對接程式 HoDock，在最近的國際CAPRI對接比賽中套用並取得了好的成績。通過完成本項目，在國內外核心期刊發表論文14篇，其中SCI收錄12篇，已受理國家發明專利3項，培養已獲博士學位研究生5 名、已獲碩士學位研究生4名。
