中文摘要：

相互作用是生物分子行使其功能的物理基础。对氨基酸残基对(Amino Acid Pair)之间的相互作用研究，将为多肽分子设计提供相互作用层面规律性的参考，为从头分子设计引入新的思路，帮助人们设计出具有预期形貌或功能的新型分子。多肽与siRNA相互作用的研究，将为RNA药物研发中最棘手的输运问题的解决提供物理支撑。本项目拟研究四个方面的内容(1)基于氨基酸残基对之间的相互作用规律，对已设计自组装多肽分子进行改进和重新设计；(2)基于全原子分子动力学模拟及AFM等实验手段对新设计多肽分子自组装行为的研究；(3)多肽分子与siRNA在生理条件及酸、碱环境下的相互作用研究；(4)多肽分子结合siRNA并帮助其输运的机制及可能的应用研究。

结论摘要：

本项目结合理论模拟和实验研究了蛋白质分子与纳米颗粒表面相互作用、脱氧核苷酸残基相互作用在 G-quadruplex折叠中的影响、离子互补肽C6M1与siRNA分子相互作用等，基本涵盖了蛋白质分子、DNA/RNA分子以及多肽与RNA之间的相互作用。主要内容包括(1) 利用基于停-流的快速混合技术研究了蛋白质分子GB1在聚苯乙烯纳米颗粒表面的吸附过程，发现了疏水作用在其吸附和去折叠过程中的重要作用，并提出了两步可逆模型；（2） 通过模拟研究了DNA G-quadruplex的折叠过程及中间态，发现非天然态相互作用在加速其折叠过程中起着重要作用；(3) 研究了自组装多肽EAK16-II与抗癌药物EPT之间的相互作用，提出了分子结合模型，并确认了不同EPT分子状态对癌症治疗效力的影响；(4) 研究了自组装多肽C6M1与eGFP siRNA分子之间的结合特性，以及sense、anti-sense strand siRNA分子之间的相互作用，获得了基本相互作用信息。上述结果对我们总结相互作用规律，设计新的用于药物输运的多肽分子具有重要的参考意义。