富勒烯与β淀粉样肽低聚体结合的分子动力学模拟.pdf

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1、物理化学学报(WuliHuaxueXuebao)AugustActaJP．一Chim．Sin．2014，30(8)，1587-1596l587【Article]doi：10．3866／PKU．WHXB201405291、)lrv”Ⅳ．whxb．pku．edu．cn富勒烯与I3}淀粉样肽低聚体结合的分子动力学模拟周晓颖郗文辉韦广红(应用表面物理国家重点实验室，计算物质科学教育部重点实验室，复旦大学物理系，上海200433)摘要：本文通过分子动力学模拟研究富勒烯在AB42低聚体表面的结合过程．在结合过程中，C在

2、AI3表面经历一系列尝试过程，最终找到某个稳定的结合位点．根据结合的残基不同，这些结合位点可以分为六类，其中核心疏水区域(CHC)位点(”LVFFA)及Turn27—31位点(NKGAI)具有最强的结合稳定性．二者的结合主要通过范德华作用稳定，而溶剂化效应则起相反作用．在这六类位点中的两个位点，观察到C。o会对Al3-级结构起破坏作用．其一位于核心疏水区域，C。。有挤入多肽13片层中间的趋势：另外一位点位于N端，C能够破坏外侧Ap的3—5号残基的主链氢键，瓦解其末端的B片结构．这两个过程对理解富勒烯抑制AB

3、聚集的微观机制提供了帮助．此外，在Turn27—31位点以及Y10一H14位点，发现了富勒烯与AI3纤维样聚集体结合的沟槽滚动机制，即富勒烯能够在淀粉样低聚体表面形成的特定沟槽内滚动．这一特征有助于预测富勒烯在其它淀粉样多肽表面的结合位点及结合行为．关键词：多位点结合：结合能：二级结构破坏：疏水El袋：沟槽滚动机制中图分类号：O641MolecularDynamicsSimulationsontheBindingofFullerenetoAmyloid-13OligomersZHOUXiao-YingXIW

4、en—HuiWEIGuang—HongDepartmentofPhysics．FudanUniversity,KeyLaboratoryforComputationalPhySicalSciences(Min~tryofEducation)StateKeyLaboratoryofSurfacePhysics，Shanghai200433，R．China)Abstract：WeinvestigatedthebindingprocessoffuIlerenetofibril—likeAB42oligomersb

5、yperformingmultiplemoleculardynamicssimulations．1twasobservedthattheC60moleculesearchedaseriesofpositionsonthesurfacesoftheAB42oligomersbeforefindingastablebindingstate．Multi．bindingsiteshavebeenidentifiedandthesecanbeclassifiedintosixtypesaccordingtothety

6、peofresidueincontactwiththefullerene．ThesitesnearthecentraIhydrophobiccore(CHC)(”LVFFA’)andthetumregion(NKGAI)wereidentifiedaschemostsuitablesiteswiththeIowestassociatedbindingenergies．TheseboundstateswereprimarilystabilizedbyvanderWaalsinteractions．whilet

7、hesolvationefectactedasadestabilizingfactor．StructuraIdisruptionwasobservedundertwoconditions；incaseswherethefuIlereneexhibitedatendencytoinseRintotheCHCregionoftheAI313-sheetbilayerandinsituationswherethefuIlerenemoleculebrokethemain．chainhydrogenbondinth

8、eN-terfninaIregionofthepeptides．ThesetwoprocessesassistinundemtandingthemechanismwherebyfullereneinhibitsAB42aggregation．Additionally，thegroove—rollingmechanismattheturnassociatedwiththe27-31andY10一H14siteswa