生物大分子结构中的空间关联方式

李敬源

浙江大学物理系

在蛋白质结构中，氨基酸等结构单元之间通过氢键等作用组成相互连接的网络。这些空间关联方式使得蛋白质能够抵抗外界环境的影响维持结构的稳定。目前关于核酸以及内禀无序多肽的结构中是否存在空间关联及其对应的生物功能尚有待揭示。我们利用分子动力学模拟等计算方法，对上述两种生物大分子进行研究。发现病毒DNA组装马达中的RNA三路交叉结构中存在嵌入镁离子，镁离子会同时结合分属两条双螺旋的磷酸根，从而使两个双螺旋形成耦合，RNA结构具有很高的结构刚性。通过对贻贝粘蛋白这种内禀无序多肽的构象系综进行统计采样，发现蛋白质结构中DOPA氨基酸和带正电氨基酸存在明显的空间关联，形成氨基酸对。在多肽的吸附过程中，这种空间关联方式可以影响固液界面处水分子的扩散，加速固液界面的去水化过程，促进多肽吸附固体表面。