《膜脂-膜蛋白相互作用研究：模式動力學模擬方法》是依託復旦大學，由明燈明擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：膜脂-膜蛋白相互作用研究：模式動力學模擬方法
- 依託單位：復旦大學
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：明燈明
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
膜蛋白在細胞的許多重要的生命活動中扮演著關鍵的作用，而大多數膜蛋白必須要置身於適合的脂雙層環境中才能發揮其正常的生物功能。雖然現在實驗研究者解出了越來越多的高精度膜蛋白結構，但是目前人們還無法在原子尺度上直接觀測膜脂-膜蛋白超分子體系的分子結構，這就使得利用機模擬技術來研究其微觀結構及動力學原理成為膜蛋白研究的一個熱點。不幸的是，一般膜脂-膜蛋白系統都比較大，相應的計算工作往往需要耗費大量計算機資源而不能得到普遍套用。為此，本項目擬在我們近期關於超大分子體系動力學模擬工作基礎上，利用分而治之的思想和模式合成的工具，為膜脂-膜蛋白體系的開發一個基於模式運動分析的多尺度的動力學模擬方法。我們將為膜蛋白實驗組提供一套可以運行於普通工作站的研究膜蛋白在脂雙層環境下的構象變化的自動模擬系統。我們的研究還可能對如何模擬一般的對超大生物分子體系動力學提供借鑑意義。
結題摘要
雖然蛋白質資料庫收集了越來越多的高精度、多狀態下的膜蛋白結構，目前人們還是無法在原子尺度上直接觀察磷脂－膜蛋白複合體的結構及其動力學，這就使得套用模擬技術來研究這類複雜的超分子體系的功能原理成為必要。本項目套用分而治之的思想和模式合成的工具，將膜蛋白質的全原子動力學模擬和磷脂雙分子層膜的粗粒化動力學模擬有機的結合起來，成功的實現了脂膜－膜蛋白複合體的功能動力學研究。通過考察了幾類描述生物大分子內部相互作用的化學模型，我們定義了適合描述磷脂分子粗粒化相互作用的力學模型。我們的方法通過檢測膜蛋白功能運動與膜的整體運動的耦合可以研究膜蛋白動力學對周邊磷脂分子的依賴性，此外它還可以定量地計算相鄰膜蛋白功能運動的關聯性（如相鄰鈉離子通道的開關關聯及其調控等）。我們的方法為研究一般的超大生物分子體系的功能動力學提供了一個成功的例子。
