变构效应可以对蛋白质功能进行有效的调控,在很多生物学过程中都发挥着重要的作用。目前,蛋白质的变构机制还不是很清楚,是结构生物学领域有待解决的重要科学问题。本项目基于弹性网络模型和Gō模型,建立和发展有效的理论分析方法,识别蛋白质变构中的关键残基以及变构信号的传递路径,研究蛋白质体系对变构信号的响应过程。主要研究内容包括通过分析不同残基间弹簧长度方均涨落之间的关联性,识别变构中的关键残基和变构路径,这种关联性本质上反映了残基间能量上的耦合,比传统基于残基涨落的关联性分析更为有效。同时,发展显含地考虑变构效应因子、配体分子以及变构前后体系具体构象改变的基于热力学理论的微扰方法,识别蛋白质变构的关键残基。此外,对弹性网络模型和Gō模型进行改进和优化,在此基础上,采用一定的分子模拟方法,模拟体系对变构信号的响应过程,揭示蛋白质的局部结构扰动如何导致体系的变构运动,加深我们对蛋白质变构机制的认识。
英文主题词protein allostery;molecular dynamics simulation;functional motion;coarse-grained model;elastic network model