一個(gè)蛋白質(zhì)去折疊可視化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、蛋白質(zhì)的生物功能由其三維結(jié)構(gòu)所決定，而蛋白質(zhì)通過(guò)特定的折疊機(jī)制行成穩(wěn)定的空間結(jié)構(gòu)。當(dāng)前生物科學(xué)領(lǐng)域一直在研究蛋白質(zhì)序列與其空間結(jié)構(gòu)的關(guān)系。蛋白質(zhì)的折疊機(jī)制是當(dāng)前生命科學(xué)探索的核心問(wèn)題之一。特定條件下，蛋白質(zhì)的去折疊過(guò)程可以看成是其折疊過(guò)程的逆過(guò)程，因此對(duì)蛋白質(zhì)去折疊過(guò)程的模擬和仿真，對(duì)更好探索折疊過(guò)程有著重要的幫助。本文嘗試實(shí)現(xiàn)一個(gè)蛋白質(zhì)去折疊可視化系統(tǒng)。
　　 肽鏈在去折疊的展開過(guò)程中應(yīng)該遵守兩個(gè)最基本的約束條件：原子與原子有

2、效體積間不能交疊穿透；肽鏈及殘基中原子與原子間的化學(xué)鍵不能拉斷。本文將折疊的肽鏈表示為一個(gè)剛性的并且擁有一定運(yùn)動(dòng)自由度的線性鏈，將肽鏈上的原子表示為可自由旋轉(zhuǎn)的剛性球體，同時(shí)相互連接的原子間通過(guò)關(guān)節(jié)點(diǎn)形成約束。對(duì)此線性鏈兩端施加外力，通過(guò)使用動(dòng)力學(xué)模擬引擎，將肽鏈逐步拉伸展開，最終達(dá)到完全伸展為一級(jí)結(jié)構(gòu)序列狀態(tài)。同時(shí)，可以完整記錄蛋白質(zhì)肽鏈的去折疊的過(guò)程。
　　 基于去折疊的模擬，本文設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一個(gè)針對(duì)天然蛋白質(zhì)肽鏈在全原子水