接枝亲和配基的聚乙烯醇凝胶与组织型纤溶酶原激活剂的相互作用

论文摘要

组织型纤溶酶原激活剂t-PA属于胰蛋白酶类,它是纤溶系统中一种重要的丝氨酸蛋白酶,能使纤溶酶原转化为纤溶酶,纤溶酶催化纤维蛋白溶解及其他细胞外的蛋白水解。这样t-PA可用于治疗一些突发的心脏和颅内动脉损伤。我们用分子动力学模拟的方法设计能与t-PA相作用的水凝胶胶团,旨在设计出可纯化t-PA的新的生物材料。论文主要由以下三个部分组成：第一章,论述了本论文的研究背景与意义,并对本论文研究工作的国内外研究现状作了综述。第二章，介绍了本论文所采用的研究方法：分子动力学模拟。第三章,从原子尺度上揭示了蛋白质t-PA在与接枝有来自四肽QDES的配基的水凝胶的吸附-脱附机理。研究发现蛋白质t-PA的S1袋状结构所在平面的确非常具有亲和性。来自四肽QDES的三种配基：氨基-NH3+（带正电）、羧基-COO-（带负电）、羟基-OH（电中性）,均与t-PA存在相互作用。当水凝胶上的配基是带电基团时（氨基、羧基）,相互作用能将十分显著,且整个作用面中往往同时存在几组不同的吸附残基,因此蛋白质的脱附是一个逐步的过程,可能同时存在多个决定速率步骤,相互作用能的降低往往呈阶梯状分布；如果配基是中性基团（羟基）,相互作用能将十分有限。由此还可以判断这些所选用配基对t-PA亲和能力的大小。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 蛋白质的亲和吸附分离
• 1.1.1 蛋白质简介
• 1.1.2 蛋白质亲和吸附分离的发展简史
• 1.1.3 蛋白质亲和吸附分离的发展前景
• 1.2 蛋白质的吸附机理研究
• 1.2.1 蛋白质在生物材料表面的吸附及其模型
• 1.2.2 研究方法
• 1.2.3 研究现状
• 1.3 组织型纤溶酶原激活剂（t-PA）
• 1.4 亲和吸附分离固定相——凝胶
• 1.5 本论文主要工作
• 参考文献
• 第二章 模拟计算方法
• 2.1 分子动力学模拟简介
• 2.1.1 基本原理
• 2.1.2 常用力场
• 2.1.3 运动方程求解
• 2.1.4 边界条件
• 2.1.5 统计系综
• 2.2 蛋白质-凝胶体系的分子动力学模拟
• 2.2.1 模型的建立
• 2.2.2 给定初始条件
• 2.2.3 平衡计算
• 2.2.4 物理量的统计与分析
• 2.3 操控式分子动力学（SMD）模拟
• 2.3.1 恒速SMD模拟
• 2.3.2 恒力SMD模拟
• 参考文献
• 第三章 t-PA在水凝胶上的吸附-脱附机理
• 3.1 前言
• 3.2 模拟细节
• 3.2.1 初始构型
• 3.2.2 模拟方法及步骤
• 3.2.3 t-PA和水凝胶的预处理
• 3.2.4 吸附平衡模拟
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 t-PA从接枝氨基的凝胶表面脱附
• 3.3.2 t-PA从接枝羧基的凝胶表面脱附
• 3.3.3 t-PA从接枝羟基的凝胶表面脱附
• 3.3.4 不同配基对t-PA亲和能力的比较
• 3.4 本章小结
• 参考文献
• 第四章 总结与展望
• 致谢