《變性劑和滲透溶質對蛋白質熱力學和動力學性質的影響》是依託北京師範大學，由劉振興擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：變性劑和滲透溶質對蛋白質熱力學和動力學性質的影響
- 依託單位：北京師範大學
- 項目負責人：劉振興
- 項目類別：青年科學基金項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
合理地考慮變性劑和滲透溶質對蛋白質的作用，通過計算模擬的方法，研究變性劑和滲透溶質對蛋白質熱力學和動力學性質的影響。主要包括：將分子轉移模型套用到一至兩個蛋白質，結合簡化模型，通過計算模擬研究變性劑對蛋白質熱力學和動力學性質的影響，同時進一步確定分子轉移模型的有效性；研究去摺疊態的結構特徵以及去摺疊態和蛋白質熱力學性質、動力學過程之間的聯繫；研究點突變對蛋白質性質的影響;研究滲透溶質對蛋白質摺疊、去摺疊過程的作用。從分子層面上理解蛋白質在變性劑和滲透溶質溶液中的摺疊、去摺疊動力學以及蛋白質和變性劑、滲透溶質的相互作用機制。
結題摘要
蛋白質構象對溶劑環境的回響與一系列生物過程密切相關，不同的溶劑環境導致蛋白質構象變化的分子機制卻仍很不清楚。其中一個很重要的研究內容就是蛋白質在變性劑或者其他滲透溶質溶液中的摺疊、去摺疊動力學過程。本項目利用簡化模型和分子轉移模型（MTM）相結合的分子動力學模擬來研究變性劑和滲透溶質對蛋白質熱力學和動力學性質的影響。項目按照計畫執行, 基本完成項目的計畫任務, 實現了預期目標。簡要概括如下：1、綠色螢光蛋白（GFP）在細胞生物學和生物技術中被廣泛地用作標記因子，我們研究了GFP的摺疊能量面。我們得到了許多可以由實驗檢驗的預測表明MTM是可以用來模擬變性劑對大尺寸蛋白質摺疊過程的影響的一個很實用的方法。該項工作得到ACS旗下的媒體Chemical & Engineering News的報導；2、我們之前的工作表明MTM通過將實驗數據和蛋白質的分子模型相結合可以用來很好的表征變性劑和滲透溶質對不同尺寸蛋白質的作用，因此我們有必要闡述它的理論基礎。MTM是一個類似於平均場的模型，它以隱性的方式考慮了變性劑和滲透溶質導致的多體相互作用。MTM和粗粒化含側鏈的自組織聚合物（SOP-SC）模型相結合，可以用來模擬隨溫度和鹽酸胍濃度變化的SH3的摺疊過程，更重要的是這裡所使用的理論和模型也適用於對其他蛋白質摺疊的研究；3、在很多細胞連線相關的蛋白質中發現的PDZ是一類調節蛋白質-蛋白質相互作用並且在分子識別中至關重要的球形蛋白質，我們研究了PDZ家族中的PDZ2和PDZ3的摺疊，對PDZ2的研究表明它的摺疊機制貫通了相應的成核-凝結機制和框架機制，支持了蛋白質統一摺疊機制的存在，對PDZ3的研究中最重要的結果是它的lnkobs隨鹽酸胍濃度變化的曲線呈現V型，同時我們從分子層面上形象地刻畫了依賴於變性劑的摺疊軌道的多樣性；4、此外，我們還研究了轉錄因子RfaH的摺疊和變構機制。
