納米狹縫中Aβ蛋白構象變化的間距作用*

王 磊 王艷紅 武京治 李孟委

（1）中北大學信息與通信工程學院，太原 030051；2）中北大學化學與化工學院，太原 030051；3）中北大學前沿交叉科學技術研究院，太原 030051）

蛋白質是參與每一個生理相關的生物化學或生物物理過程的重要生物分子。實現蛋白質天然構象排列的內源性折疊途徑與其生物活性密切相關，在阿爾茨海默病（Alzheimer's disease，AD）中，β淀粉樣蛋白（Aβ）在大腦中的積累是誘發神經元變性的主要早期事件，其特征是大腦中存在細胞外神經炎斑塊和細胞內神經原纖維纏結，老年斑是最顯著的病理特征之一［1-5］。老年斑是由Aβ 蛋白組成，這種蛋白質是通過β 分泌酶和γ 分泌酶切割淀粉樣前體糖蛋白（APP）而產生許多氨基酸數量在39~43之間變化的同種異體，其中Aβ1-40是最豐富的，Aβ1-42是最有毒和最容易聚集的［6-9］。作為一種天然無序蛋白質，Aβ 蛋白構象處于無序和部分折疊狀態之間的動態平衡，Aβ 蛋白構象主要取決于環境。在膜環境中，Aβ 蛋白傾向于形成α 螺旋構象，而在水溶液中，Aβ 蛋白構象成分主要有無規則卷曲和少量α螺旋或β折疊［10-11］。

計算生物物理學在原子水平上研究生物分子的結構和相互作用，計算模擬提供了對蛋白質行為的原子水平的描述，成為了揭示分子生物學內在機制的有力手段之一［12-15］。分子動力學模擬可以在原子尺度上探索蛋白質的結構變化，是對蛋白質結構動力學研究的一種手段。本文基于分子動力學仿真計算，模擬計算了Aβ 蛋白在水溶液環境條件下，不同間距的納米金屬狹縫結構中的蛋白質金屬吸附狀況，分析不同狹縫條件下蛋白質構象動力學特性。……