蛋白質(zhì)折疊及其誤折疊病問題的簡單模型研究.pdf

1、由于蛋白質(zhì)折疊機制的復(fù)雜性,直到現(xiàn)在,在蛋白質(zhì)折疊普遍性質(zhì)的研究中簡化模型仍被廣泛地使用。在這篇論文中,在第一章給出一個當前蛋白質(zhì)折疊問題研究進展的簡要回顧之后；第二章介紹了蛋白質(zhì)的一些基礎(chǔ)知識和蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測的主要方法；接著從第三章到第五章,介紹了我們利用簡單模型和窮舉模擬的幾項研究工作。
　　 在第三章,我們研究了溶液環(huán)境對蛋白質(zhì)折疊的影響。我們在簡單的HP格點模型中引入溶液對蛋白質(zhì)表面的吸引勢來研究溶液環(huán)境的影響。我們的數(shù)

2、值模擬結(jié)果顯示,那些在沒有環(huán)境影響時是高可設(shè)計的結(jié)構(gòu),在溶液環(huán)境的影響下將增加它們的平均能隙變得更加穩(wěn)定。我們還得到了那些具有大能隙的序列,處于溶液環(huán)境中時它們的能隙也將增大。在不同表面吸引勢下,最大平均能隙的線性增加有一個突變點,這意味著在不同的環(huán)境條件下最穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)發(fā)生了改變。這些結(jié)果表明那些自然選擇的結(jié)構(gòu)和序列在適當?shù)娜芤涵h(huán)境下將會更加穩(wěn)定,同時在不同的溶液環(huán)境下自然可能會選擇不同的結(jié)構(gòu)。
　　 在第四章,我們研究了蛋白質(zhì)

3、集聚時的類瘋牛病蛋白折疊行為。我們利用簡單的格點模型來研究由27個單體蛋白聚集成的多聚體的類瘋牛病蛋白折疊行為。通過窮舉計算,我們觀察到了這種折疊行為。在單個蛋白質(zhì)的時侯,模型蛋白將穩(wěn)定地處于孤立狀態(tài)下的基態(tài)結(jié)構(gòu),但是當集聚在一起時它們可能改變它們的穩(wěn)定結(jié)構(gòu),以得到更低的集聚體的能量。我們觀察了折疊行為隨界面間相互作用強度改變的變化情況,發(fā)現(xiàn)只有在界面間相互作用強度足夠大時最穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的改變才會發(fā)生。這些結(jié)果支持瘋牛病的“唯蛋白(prot

4、ein-only)”假說,并與實驗上觀察到的一些現(xiàn)象相一致:不同的環(huán)境會影響瘋牛病蛋白的誤折疊和集聚能力。
　　 在第五章,我們研究了二級結(jié)構(gòu)對蛋白質(zhì)折疊屬性的影響。利用HP格點模型,我們考慮處在類二級結(jié)構(gòu)元中的接觸對具有更低的能量來研究二級結(jié)構(gòu)對折疊的影響。我們觀察到在考慮二級結(jié)構(gòu)元的影響時,蛋白質(zhì)選擇了最緊湊結(jié)構(gòu)中更少的一部份結(jié)構(gòu),這些結(jié)構(gòu)同時具有大的平均能隙和高可設(shè)計度。動力學(xué)研究顯示這些結(jié)構(gòu)是動力學(xué)更容易達到的。這些結(jié)構(gòu)