高压对朊蛋白构象和动力学的影响

蛋白质在溶液中是多种构象并存的一个热力学系统,不同的构象以一定的概率在不同的态之间互相转变。作为一个热力学体系,不同构象存在的概率受到热力学变量的影响,压强作为一个基本的热力学变量,其变化将影响到蛋白质的构象分布和动力学行为。压强的增大通常会减小蛋白质的体积,从而可以通过增大压强开展对常压下难以观察的构象进行研究,这些构象对于揭示蛋白质的生物学功能具有重要意义。以朊蛋白为研究对象,通过分子动力学模拟方法研究高压诱导下蛋白质的构象变化。研究结果表明:水分子在高压下的排列趋向于有序,水分子的有序排列直接影响到与水分子有密切接触残基的动力学行为;高压下水分子能够渗入二级结构的疏水核心,破坏β片层的二级结构。揭示高压诱导下朊蛋白构象转化的分子机制,为蛋白质的高压变性研究提供理论依据。