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新聞資訊

蛋白質-RNA分子動力學

2015-07-21
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目前，由於人類基因圖譜的接近完成和日益豐富的各種模式生物的全基因組的測定，人類已經進入了後基因組時代。如果說基因是遺傳信息的載體，蛋白質就是遺傳信息和生命功能的具體實現者。於是在這一大的背景下，蛋白質研究日益凸顯其重要性。“蛋白質研究計劃”作為基礎科學領域的 四個重大科學計劃之一，已被正式列入“國家中長期科學與技術發展規劃（2006-2020）”。

   


蛋白質如何快速而正確地折疊到其功能結構是蛋白質科學領域的核心問題之一。我們主要基於原子水平以及各種粗粒化程度的蛋白質模型，通過計算機模擬蛋白質折疊的動力學和熱力學過程，並結合實驗進行研究（左下圖是arc蛋白質的三維骨架）。最近的工作主要包括應用大規模並行計算來模擬含有硫鍵的蛋白質折疊以及金屬離子輔助的蛋白質折疊，研究downhill型折疊以及由此揭示出的對折疊問題的一些新的看法，分子伴侶幫助下的蛋白質折疊等等。 同時，我們還開展了蛋白質變構象運動和功能關係的研究，神經退行性疾病相關蛋白的錯誤折疊及聚集機製研究等。



RNA是生命活動中的重要分子。隨著近年來對非編碼RNA(ncRNA)的深入研究，人們發現ncRNA的功能具有驚人的多樣性。 為了更好的認識其功能，需要研究其形成特定的空間結構的機製。我們的主要研究興趣是發展各個層次的RNA模型，包括從簡化的到全原子層次的模型，並用這些模型研究RNA，尤其是pseudoknot（右下）結構的折疊機製。Pseudoknot是一類非常重要的RNA分子，具有有趣的空間結構，並且多種重要的相互作用參與了其折疊過程，決定了其穩定性。研究pseudoknot結構可以使人們更深入的認識各種物理化學因素在RNA折疊過程中所起到的作用，並有可能為開發新的結構預測軟件提供新的思路。

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