《蛋白質結合-摺疊的理論研究》是依託吉林大學，由汪勁擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：蛋白質結合-摺疊的理論研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：汪勁
- 依託單位：吉林大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
蛋白質摺疊決定三維結構的形成，而蛋白質結合決定分子水平的相互作用和功能。通常人們單獨地研究蛋白質的摺疊和結合。然而，越來越多的實驗證據表明蛋白質摺疊和結合間的耦合對細胞功能很重要。在項目中，我們將用統計力學和微觀模型來研究伴隨大幅度構象變化的蛋白質結合-摺疊過程的動力學。首先，我們開發平衡態和非平衡態的統計力學模型來研究結合-摺疊動力學的基本性質。通過熱力學模型研究全局平衡態和穩定性，通過局部擴散和全局動力學主方程方法可以研究多構象態之間的動力學。其次，我們開發基於非連續分子動力學的微觀模型來研究結合-摺疊過程。此模型可以突破計算瓶頸並為統計力學模型提供微觀細節。最後，我們將與實驗結合，從微觀尺度研究蛋白結合複合物的結合-摺疊過程。通過分析模擬系綜可以確定過渡態和熱點殘基，還可以從微觀結構上比較模擬分析結果和單分子實驗數據，進一步做出預測並指導實驗。這對研究蛋白質功能和藥物設計非常重要。
結題摘要
蛋白質摺疊決定三維結構的形成，而蛋白質結合決定分子水平的相互作用和功能。通常人們單獨地研究蛋白質的摺疊和結合。然而，越來越多的實驗證據表明蛋白質摺疊和結合間的耦合對細胞功能很重要。在項目中，我們運用統計力學和微觀模型研究了伴隨大幅度構象變化的蛋白質結合-摺疊過程的動力學。首先，我們開發了平衡態和非平衡態的統計力學模型來研究結合-摺疊動力學的基本性質。通過熱力學模型研究全局平衡態和穩定性，通過局部擴散和全局動力學主方程方法研究多構象態之間的動力學。其次，我們開發了基於非連續分子動力學的微觀模型來研究結合-摺疊過程。此模型可以突破計算瓶頸並為統計力學模型提供微觀細節。最後，我們把理論與實驗結合在一起，從微觀尺度研究了蛋白結合複合物的結合-摺疊過程。通過分析模擬系綜可以確定過渡態和熱點殘基，還從微觀結構上比較模擬分析結果和單分子實驗數據，進一步做出預測並指導實驗。並且把蛋白質摺疊-結合的研究運用到了藥物的篩選和設計中。
