针对新生肽链及螺旋结构,构建了高度粗粒化的格子模型、中等分辨率的格子模型以及隐式生物膜模型。其中高度粗粒化的模型引入非天然氢键相互作用,以均聚多肽链形成的螺旋作为模型蛋白,模拟研究了非天然氢键对螺旋折叠过程的影响,详细描述了螺旋形成的多个中间体或路径,并就相关实验现象进行了合理解释。中等分辨率的粗粒化模型引入了侧基、亚氨基和羰基,以更加合理地引入氢键和序列信息,是到目前为止,分辨率最高的蛋白质格子模型。隐式生物膜模型的建立可以大大减少花费在生物膜脂双层上的计算机时,从而加快膜蛋白新生肽链折叠的模拟过程。选取双螺旋组成的发卡蛋白作为模型蛋白,研究发现强疏水作用下,螺旋独立存在不稳定,发生坍塌,模型蛋白则可以稳定存在,该类新生肽可能需要分子伴侣的辅助;弱疏水作用下,螺旋可以独立折叠,不需要分子伴侣,但是模型蛋白不够稳定。基于全原子分子动力学模拟,发现胰岛素原C链存在的情况下,胰岛素的热稳定性增加,起到了分子伴侣的作用。基于上述研究结果,我们发表文章SCI论文6篇,EI论文1篇,为理解新生肽链的折叠过程以及胰岛素稳定性提供了新的认识和参考。
英文主题词nascent peptide; coarse-grained model; implicit biomembrane model; non-native hydrogen bond; Mente Carlo simulation