导　　师： 周健

授予学位： 硕士

作　　者： (）;

机构地区： 华南理工大学

摘　　要： 二维二硫化钼(MoS)作为石墨烯的类似物,由于其独特性质和有前景的生物传感器应用,近年来引起了人们的浓厚兴趣。理解MoS与生物分子如蛋白质之间的相互作用至关重要,但在分子水平对MoS表面上蛋白质的取向和构象研究知之甚少。本论文采用分子动力学(MD)模拟方法,研究了溶菌酶、疏水蛋白和糜蛋白酶在MoS表面上的吸附取向和构象。论文的发现如下:首先,通过MD模拟方法,研究了不同初始取向溶菌酶在MoS表面的吸附。模拟结果表明,溶菌酶最终都以“end-on”取向吸附到MoS表面,表明该取向有利于溶菌酶在MoS表面的吸附。溶菌酶最终在MoS表面吸附的“end-on”取向细分为“bottom end-on”和“top end-on”两类。在100ns MD模拟过程中,范德华作用在溶菌酶吸附于MoS表面中占主导作用,静电作用起辅助作用。吸附过程中,溶菌酶的结构得到了较好的保留,只有N端的和柔性环(残基60-66)表现出相对大一些的位置变化。本研究为蛋白质与MoS表面的相互作用的机理研究提供了一些重要的见解。然后,通过MD模拟方法,研究了初始取向为疏水偶极和静电偶极分别朝向和远离MoS表面的疏水蛋白在MoS表面的吸附。模拟结果表明,HFBI通过“疏水补丁”吸附到MoS表面,亲水α-螺旋则远离表面。疏水蛋白于MoS表面优势吸附取向主要以疏水偶极矩调控,以疏水偶极矩接近垂直于表面的方式吸附,疏水补丁在其吸附过程中发挥重要作用。吸附过程中,疏水蛋白的非极性残基稳定地吸附于MoS2表面,极性残基暴露于水溶液中,解释了实验中单层MoS2在水溶液中剥离机理。疏水蛋白的结构在吸附过程中保存完好。本工作将在分子水平上揭示了疏水蛋白在MoS表面的固定化机理,表明疏水蛋白作为一种有用的生物工具,并扩展其他TMD材料的方便剥离、生物功能化和生物医疗应用。最后,通过MD模拟方法,研究

关 键 词： 分子模拟 蛋白质吸附 二硫化钼表面 取向 构象

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