《肌球蛋白VI特殊運動模式的結構基礎與物理機制研究》是依託中國人民解放軍國防科技大學，由吳磊擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：肌球蛋白VI特殊運動模式的結構基礎與物理機制研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：吳磊
- 依託單位：中國人民解放軍國防科技大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
肌球蛋白VI在肌球蛋白家族中具有非常獨特的運動特性，使其成為實驗研究者的重要研究對象。目前，肌球蛋白VI的運動圖像已經基本得到刻畫，但是關於其運動和調控機制的理論問題尚未解決。本研究擬針對肌球蛋白VI的馬達結構域、Unique insert、近端尾部等幾個重要結構域進行系統的分子結構和分子動力學分析。結合多層次的動力學模型和動力學分析方法，探索肌球蛋白VI分子特殊運動模式的結構基礎和相互作用基礎，刻畫其動力學行為和熱力學性質，描述其生理功能調控的物理機制。對肌球蛋白VI的分子動力學研究有助於理解整個肌球蛋白家族的結構和功能的關係，為利用和改造這一天然的納米分子馬達提供重要的理論基礎。
結題摘要
生物大分子是生命系統功能的主要執行者，也蘊含著豐富的科學問題。蛋白質的胺基酸序列通過特異性的相互作用形成特定的空間結構，實現其多樣性的生物學功能；其中有相當一部分蛋白質具備DNA結合的能力，調控著其它蛋白質的表達，構成動態而穩定的生物分子網路，展現生命系統層面的複雜規律。本項目以肌球蛋白VI的結構和功能間的關係為切入點，圍繞生物大分子的構效關係以及生物大分子網路中的理論問題，開展了多個層次的生物信息學、分子動力學和理論系統生物學研究。主要包括：（1）運用生物信息學和分子動力學方法分析了肌球蛋白VI特殊運動模式的結構基礎；（2）在前期探索的基礎上，結合研究團隊在離子通道研究上的優勢，構建了離子通道高通量篩選平台，並將生物信息學和分子動力學的研究方法拓展到人類鈉離子通道及其效應分子的研究上，成功對hNav1.5和hNav1.7進行了結構預測，初步探索了天然和人工活性多肽與電壓敏感門控通道的相互作用，對於認識多肽對離子通道的調控機制起到重要作用，為特異性高效調控因子的理性設計奠定了基礎；（3）以果蠅胚胎早期發育中的基因調控網路為切入點，深入挖掘了這一前沿領域中的科學問題，為揭示果蠅發育魯棒性的理論機制構建了半定量的動力學模型，並取得階段性進展，其結果將完善對生物大分子網路獨特動力學性質的認識。
