蛋白质生物大分子的计算模拟是伴随着数学、生命和信息等学科的发展和融合而产生的一门新学科，其基本思想是从体系内部或与外部之间的相互作用出发，借助于数学模型和计算机算法，用来研究蛋白质体系的结构、动力学、功能和网络等。该学科不仅对生命科学的发展越来越重要，同时也为数学和信息学科提供了崭新的问题和方法，从而开辟了学科交叉的新天地。

为了深入探讨学科的发展，借助王存新教授主编的《蛋白质模拟：原理、发展和应用》专著刚刚出版的契机，我们组织了这次学术研讨会。将集中探讨三个方面的问题：第一：蛋白质体系的静电、动力学和功能等生物物理特征；第二，蛋白质结构的模型表征和结构预测等计算方法；第三，国内外该领域的实验室和研究所等实体机构的建设和发展。

此次研讨会将有四位报告人（按姓氏拼音排序）：

常珊，副教授，江苏理工学院生物信息与医药工程研究所所长。

胡建平，教授，成都大学，美国匹兹堡大学访问学者。

卢本卓，研究员，中科院计算数学与科学工程计算研究所。

李春华，教授，北京工业大学，美国密歇根大学访问学者。

会议时间：2016年5月8日（周日） 9:00-16:00

会议地点：中国人民大学，明德商学楼0309教室

      1、卢本卓：3维单分子尺度上的扩散反应模拟

      Abstract：The electrodiffusion processes of charged particles in solution are described

with a continuum model. One application is to study the effect of charged substrate and

product species on the reaction rate of a diffusion-controlled substrate-enzyme reaction

process. The results show that charged substrate and product together contribute like a

non-reactive species to the overall electrostatic steering in diffusion-reaction processes.

This explains why in the theory of Debye-Hückel limiting law the charged substrate and

product particles are not specifically and explicitly considered except for using an overall

ionic strength. Another application is tostudy the current-voltage curves of ion channels

and nanopores. The current signals of a DNA-nanoporesystem for gen sequencing are

predicted for different nanopore geometries. Building a webserver and an online

simulation environment are our next goal to facilitate the computations.

2、胡建平：金属介导XPA蛋白的构象变化: 镍在核苷切除修复中的毒性机制

摘要：核苷酸切除修复（NER）在修复由化学、金属离子及辐射等因素所导致的核苷酸错配生命过程中起着重要的作用。XPA识别损坏的DNA分子，并结合RPA蛋白，启动NER过程。XPA核心区(XPA98-210)中Zn2+螯合锌指结构的稳定性对于其发挥生物学功能十分重要，如果用毒性金属离子（比如Ni2+，一种人类癌症和感染源）将会破坏NER效率进而有导致提高感染癌症的可能性。首先计算了XPA98-210体系金属中心成键模型的力场参数，包括电荷、键长、键角等计算结果和以前用光谱实验和量子化学计算报道的数据一致。随后，基于这些力场常数的对比分子动力学模拟给出了XPA98-210的锌指结构构象和运动模式的变化。结果表明，Ni2+极大了破坏了锌指结构中4个Cys残基的相对位置，驱使其从一个正四面体塌陷成一个几乎平面的的结构。最后，我们用分子对接和结构叠落获得了XPA98-210与他的配体RPA70N及DNA的结合模式。我们发现，XPA98-210的锌指结构主要结合在RPA70N的V形口袋中，而C末端子结构域的正电荷带主要参与了识别损伤DNA。另外，基于以前报道的结构生物学信息，还揭示了XPA，DNA及其他NER相关的蛋白（比如RPA70N, RPA70A, RPA70B, RPA70C, RPA32和RPA14）相互作用。最后，我们获得了一个镍金属离子可能的细胞毒性机制，即Ni2+破坏了XPA的锌指结构，削弱了其与RPA70N的相互作用，进而降低了NER的效率。该工作不仅理论上解释了NER过程中的蛋白多体相互作用，及Ni2+结合到XPA所导致的细胞毒性机制；并且能促进基于NER机制的抗癌药物设计。

3、常珊：江苏理工学院生物信息与医药工程研究所情况简介

主讲人：常珊，博士，副教授，硕士生导师。2014年11月调入江苏理工学院电气信息工程学院，担任生物信息与医药工程研究所所长。近年来，在国内外期刊及会议上发表学术论文60余篇，被SCI检索30余篇，引用超过300次。2010年广东省第六批“千百十”人才校级培养对象。2013年入选广东省首批优秀青年教师培养计划。2014年广东省第八批“千百十”人才省级培养对象。

摘要：江苏理工学院生物信息与医药工程研究所是在江苏省和常州市科技发展战略目标的大背景下，结合江苏理工学院的发展定位从2014年11月开始筹建，目前已基本完成团队和基础设施的建设。研究所主要致力于三个研究领域：1、生物大分子结构预测；2、多尺度分子模拟；3、药物设计和筛选。报告人将从研究团队、基础条件和研究进展等多方面介绍研究所的建设和发展情况。