用復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)研究蛋白質(zhì)折疊.pdf

1、本文主要針對(duì)應(yīng)用復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論并結(jié)合分子動(dòng)力學(xué)模擬識(shí)別蛋白質(zhì)折疊中的關(guān)鍵殘基，以及網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫再|(zhì)對(duì)蛋白質(zhì)折疊動(dòng)力學(xué)的影響等方面進(jìn)行了討論。 第一章是序言部分。主要講述了蛋白質(zhì)的組成及結(jié)構(gòu)；蛋白質(zhì)折疊問(wèn)題的由來(lái)、折疊路徑問(wèn)題、折疊中的動(dòng)力學(xué)假說(shuō)、熱力學(xué)假說(shuō)以及折疊過(guò)程情況；復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論在蛋白質(zhì)折疊中的應(yīng)用進(jìn)展情況。 第二章介紹了復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的理論基礎(chǔ)。首先介紹了復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的幾個(gè)重要的靜態(tài)幾何量，其中包括度及其分布、最短路徑、集聚系數(shù)

2、等等；其次分析了幾個(gè)重要的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)模型，主要包括規(guī)則網(wǎng)絡(luò)、隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)、小世界網(wǎng)絡(luò)、無(wú)標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)。 第三章應(yīng)用小世界網(wǎng)絡(luò)方法并結(jié)合分子動(dòng)力學(xué)模擬識(shí)別了小蛋白的疏水核殘基和折疊核殘基。首先，從蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)中選取91個(gè)涵蓋四種不同結(jié)構(gòu)類(lèi)型的蛋白質(zhì)并將其模擬為氨基酸殘基網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)計(jì)算網(wǎng)絡(luò)特征量證實(shí)其均具有顯著的小世界特性。然后以GB1，LB1，SH3小蛋白為研究對(duì)象，由其天然態(tài)的氨基酸殘基網(wǎng)絡(luò)的介數(shù)分布識(shí)別其疏水核殘基；其次，通過(guò)對(duì)GB

3、1和C2小蛋白分別執(zhí)行高溫去折疊的分子動(dòng)力學(xué)模擬并將氨基酸殘基分為疏水和親水兩類(lèi)，分析了GB1和CI2兩小蛋白在去折疊路徑中三個(gè)不同時(shí)態(tài)疏水殘基和親水殘基之間的連接變化；最后，通過(guò)構(gòu)象成簇分析確定了折疊過(guò)渡態(tài)，并通過(guò)分析介數(shù)分布從而識(shí)別了GB1和CI2兩小蛋白的折疊核殘基。 第四章通過(guò)網(wǎng)絡(luò)方法研究了長(zhǎng)程和短程相互作用對(duì)二態(tài)和三態(tài)蛋白質(zhì)的拓?fù)涮卣骱驼郫B動(dòng)力學(xué)的影響。首先構(gòu)造了三種不同尺度的網(wǎng)絡(luò)：蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)(PSN)，長(zhǎng)程相互作