利用碳纳米管阻止蛋白质聚集的机理探讨

蛋白质的聚集和变性是导致疯牛病、老年痴呆症和帕金森病等生物体疾病的主要原因。阐明蛋白质变性和聚集机理并寻求阻止蛋白质聚集的机制和手段无疑对预防上述疾病、设计开发治疗药物等具有重要意义。天然蛋白质伴侣分子虽能起到防止蛋白质聚集的作用，却因其在不同实验条件下较差的稳定性及对异类蛋白质伴护效果的不确定性，给人们研究其防止蛋白质变性机理带来很大困难。而各种直径的碳纳米管都具有优良的结构稳定性和物理化学性质，更重要的是某些尺寸的纳米管结构其外在形状和天然伴侣分子的模腔-调控蛋白质聚集的主要功能区具有惊人的相似性。因此本课题拟用碳纳米管作为人工伴侣分子来探讨如何防止蛋白质的聚集、伴护的机理、环境因素对蛋白质聚集和伴侣分子伴护效果的影响、如何进行调控等问题。这是一个刚被证实完全可行切非常新颖的研究思路。该工作的开展将不仅为解决上述疾病提供理论指导，而且还可为实验工作者的研究提供另一类更佳的人工伴侣模型。

蛋白质的聚集和变性是导致疯牛病、老年痴呆症和帕金森病等生物体疾病的主要原因。阐明蛋白质变性和聚集机理并寻求阻止蛋白质聚集的机制和手段无疑对预防上述疾病、设计开发治疗药物等具有重要意义。本课题利用理论模拟与计算结合实验的方法首先探讨了球形和管状纳米管的形成机理，模拟研究了碳纳米管在蛋白聚集中的缓解效果和调控作用，不同酸性环境对蛋白质聚集的影响，导致DNA变异的环境因素继而导致蛋白质变性的机理及关联。重点从环境因素对蛋白质聚集的影响和DNA变异与蛋白质聚集的关联两个角度开展了系列工作,该工作的开展为缓解蛋白质聚集和变性、老年痴呆症的预防、新药物的开发等方面提供了有价值的理论参考。