不同类型亲水性结构表面修饰的聚氨酯材料与凝血十二因子九肽片段及纤维蛋白原料与凝血二十因子九肽片段及纤维蛋白原P1片段相互作用的计算机模拟

摘要

分子动力学作为从理论上研究复杂分子体系的最直接方法之一,特别适合用来模拟蛋白质与材料表面相互作用体系。本文使用分子动力学软件Discovery Studio2.1,在隐性溶剂环境下,以凝血十二因子九肽片段、纤维蛋白原片段作为研究对象,对蛋白质(片段)与不同类型亲水性结构修饰的聚氨酯材料表面相互作用体系进行分子动力学模拟。同时,将单独蛋白质(片段)体系的分子动力学模拟作为蛋白质(片段)的自然状态,供其他蛋白质(片段)与材料表面相互作用体系进行对比。通过比较相关参数(如二面角分布、均方根偏移等),得出材料表面组成、结构与被吸附蛋白质的构象变化的关系,从而验证“维持自然状态说”的合理性,为新型抗凝血高分子材料的设计、材料制备过程中工艺方法的选择和加工工艺参数的控制提供理论依据。
　　 本文从分子水平上提供蛋白质(片段)与材料表面相互作用的细节,研究不同材料表面对蛋白质(片段)自然状态造成的影响。对上述不同体系进行分子动力学模拟的结果显示,甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)亲水性结构修饰的聚氨酯材料表面对蛋白质(片段)自然状态的维持程度最好,且预测HEMA亲水性结构在聚氨酯材料表面的最佳接枝率为75％-100％。尽管完全验证“维持自然状态”说还必须对完整的血液蛋白与更为真实的亲水结构材料表面相互作用体系进行分子动力学模拟,但本文的工作仍为“维持自然状态”说提供了有力佐证,并对未来更为深入的研究具有指导意义。