中文摘要：

本项目结合量子化学方法和分子动力学方法对钙调素的离子选择性，钙调素的结构功能关系，以及钙调素和靶标多肽的结合性质进行了一系列的研究。主要的研究内容和所得结论包括以下四个方面第一，研究了Ca2+从CaM的C端球域离解的过程，给出了一个较为详细的连续的Ca2+离解机理。第二，模拟了CaMKI-CBD的从天然的无序态到和CaM结合后形成的有序态的构象转换过程；计算了CaM和不同状态下的CaMKI-CBD的结合自由能，以及CaM和一系列不同蛋白（包括smMLCK，CaMKIIa，CaMKK，CaV1.2，MARCKS）的CBD之间的结合自由能，阐明了非极性作用主导着CaM和众多CBD之间的相互作用，范德华作用驱动了诸多CBD的折叠过程，揭示了为什么CaM可以采用如此众多的形式来结合CBD。第三，通过对一种新颖的X型CaM双聚体与其靶蛋白(Calcinerun, Cn)的CBD结合模式的研究，发现了CnA-CBD在稳定X型CaM双聚体时发挥了很重要的作用。最后，我们研究了钙调素的EF-hand结构对不同离子的结合选择性，阐明了钙调素对钙离子具有特别的生理选择性的原因。