多尺度分子动力学模拟研究BAR-PH蛋白重塑细胞膜的微观机制

项目名称： 多尺度分子动力学模拟研究BAR-PH蛋白重塑细胞膜的微观机制

项目编号： No.21403182

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 范俊

作者单位： 香港城市大学深圳研究院

项目金额： 25万元

中文摘要： 细胞分裂、细胞内外的物质和信号传输等细胞生理过程都涉及到细胞膜的曲率变化、开裂和融合。这些细胞膜的重塑过程影响着细胞维持其正常生命活动。为了深入研究这些过程，我们首先需要透彻了解细胞膜重塑的微观机制。在很多细胞膜重塑过程中一类含有BAR结构域的蛋白质家族起着关键性作用，他们通过脚手架或者楔入机制令细胞膜变形。但最新实验结果显示我们对重塑的微观机制的了解得并不全面，一种含有BAR-PH结构域的蛋白质是通过新的未知机制重塑细胞膜的。由于直接从实验观察这一重塑过程非常困难，所以本项目将针对该蛋白质开发一套粗粒化模型，并结合不同尺度的分子动力学模拟研究细胞膜的重塑过程：全原子分子动力学模拟确定蛋白质与细胞膜结合的关键位点；粗粒化分子动力学模拟研究细胞膜变形的过程。本项目开发的多尺度模拟方法可适用于研究其他BAR蛋白质家族成员与细胞膜的相互作用，从而完善BAR蛋白重塑细胞膜的微观机制。

中文关键词： 分子动力学模拟；细胞膜重构；BAR结构域蛋白质；蛋白质相互作用；蛋白质细胞膜相互作用

英文摘要： Membrane remodeling, including change of membrane curvature, membrane fission and fusion, is involved in various important cellular processes, such as, cell division, cell motility, endocytosis and signal transduction. It is essential that the cell can ac

英文关键词： molecular dynamics simulations；membrane remodelling；BAR domain protein；protein-protein interactions；protein-membrane interactions