吳云東課題組在蛋白質(zhì)折疊模擬領域取得重要進展
時間：2021-04-08 12:06:02學院：化學生物與生物技術學院學校：北京大學
大部分蛋白質(zhì)分子在合成出來以后，能在適當?shù)臈l件下自發(fā)地折疊形成特定的三維結構，從而實現(xiàn)其生物學功能。如果能用計算機模擬蛋白質(zhì)折疊的過程，不僅可以預測其天然態(tài)結構，而且可以研究這種神奇的自發(fā)有序化的機理。然而，蛋白質(zhì)折疊的分子動力學（MD）模擬仍然是個挑戰(zhàn)，需要準確的物理模型（力場）和足夠長的計算時間。近年來，D.E. Shaw研究中心投入巨資設計制造了專門用于MD模擬的超級計算機Aton，利用他們開發(fā)的Charmm22*力場，不利用任何已知的蛋白質(zhì)結構信息，實現(xiàn)了對12個快速折疊的蛋白質(zhì)分子的折疊模擬（Science 2011）。但近年來并沒有課題組利用通常能獲得的計算資源成功實現(xiàn)大規(guī)模的從頭折疊模擬。
吳云東教授課題組使用本課題組自主開發(fā)的殘基特異力場（RSFF1），并利用副本交換分子動力學（REMD）模擬來提高構象取樣的效率，成功折疊了這12個蛋白質(zhì)。另外還折疊了兩個Charmm22*力場不能很好穩(wěn)定的蛋白質(zhì)。此研究表明了RSFF1力場的優(yōu)勢，以及REMD方法的效率。在模擬中還發(fā)現(xiàn)蛋白在非折疊態(tài)就已經(jīng)存在相當多的二級結構，另外還發(fā)現(xiàn)折疊過程的“摩擦”約為2.5 kcal/mol。該成果以通訊（communication）形式發(fā)表在近期的《美國化學會志》上。
文章鏈接：http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ja502735c
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該文章由我院的吳云東教授和蔣帆博士共同完成，得到了國家自然科學基金（21133002, 21203004），深圳市孔雀計劃項目，以及深圳市重點實驗室項目（計算化學與藥物設計）的支持。
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吳云東教授課題組使用本課題組自主開發(fā)的殘基特異力場（RSFF1），并利用副本交換分子動力學（REMD）模擬來提高構象取樣的效率，成功折疊了這12個蛋白質(zhì)。另外還折疊了兩個Charmm22*力場不能很好穩(wěn)定的蛋白質(zhì)。此研究表明了RSFF1力場的優(yōu)勢，以及REMD方法的效率。在模擬中還發(fā)現(xiàn)蛋白在非折疊態(tài)就已經(jīng)存在相當多的二級結構，另外還發(fā)現(xiàn)折疊過程的“摩擦”約為2.5 kcal/mol。該成果以通訊（communication）形式發(fā)表在近期的《美國化學會志》上。
文章鏈接：http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ja502735c
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該文章由我院的吳云東教授和蔣帆博士共同完成，得到了國家自然科學基金（21133002, 21203004），深圳市孔雀計劃項目，以及深圳市重點實驗室項目（計算化學與藥物設計）的支持。
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