Towards Simulating Fully Charged Protein-DNA Systems in Water pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:Uppsala Universitet

作者:Git Roxtrom

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:1999-12

价格:USD 24.50

装帧:Paperback

isbn号码:9789155445928

丛书系列:

图书标签:

分子动力学
蛋白质
DNA
生物物理学
模拟
水合作用
计算生物学
静电效应
生物分子
离子效应

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具体描述

《深潜：揭示生物分子动力学的奥秘》本书是一部关于探索生命基本构成单元——蛋白质和DNA——在水环境中相互作用的深度研究。我们并非聚焦于“完全充电”的特定状态，而是将目光投向了更为广阔的生物分子动态世界，致力于揭示这些关键分子在水相介质中发生的复杂而精妙的相互作用过程。第一章：生物分子在水中的舞蹈：溶剂效应的宏观视角水，作为生命的摇篮，是所有生物分子活动的舞台。本章将从宏观角度审视水分子如何影响蛋白质和DNA的折叠、构象变化以及整体稳定性。我们将深入探讨氢键网络、疏水效应、静电相互作用等核心概念，并分析这些作用力在分子表面和内部如何动态演变。我们将关注水分子与生物分子界面的“溶剂壳”形成，以及它在引导生物分子构象选择和功能实现中所扮演的关键角色。本章还将初步介绍计算模拟技术在捕捉这些溶剂效应方面的优势，为后续的微观分析奠定基础。第二章：蛋白质的千姿百态：从一级结构到三维世界的精密导航蛋白质是生命活动的主要执行者，其功能与其复杂的三维结构息息相关。本章将详细阐述蛋白质一级序列如何决定其独特折叠路径，以及在这个过程中，水的作用如何被巧妙地整合。我们不仅会探讨蛋白质的二级结构（如α-螺旋和β-折叠）的形成机理，更会深入分析它们如何组装成稳定的三级结构。本章将重点介绍计算化学方法，例如分子动力学模拟，如何在原子尺度上精确追踪蛋白质的构象采样，以及如何解析水分子在稳定特定构象中的作用。我们将通过一系列精心挑选的蛋白质模型，展示如何通过模拟来理解蛋白质的柔性、动态变化以及与水分子的相互作用模式。第三章：DNA的双螺旋与信息传递：水分子扮演的隐形守护者 DNA，携带生命蓝图的分子，其双螺旋结构稳定而高效地储存和传递遗传信息。本章将聚焦DNA分子本身，以及水分子在维持其经典的B型、A型和Z型等不同构象中的作用。我们将探讨DNA骨架的磷酸基团与水分子间的静电相互作用，以及碱基堆积和氢键在稳定双螺旋结构中的贡献。此外，本章还将涉及DNA的动力学行为，例如局部解链、扭曲和滑动等，以及这些过程如何受到溶剂环境的影响。我们还将介绍如何利用先进的计算技术，模拟DNA与周围水分子共同形成的“水合层”，理解水分子在DNA的稳定性和信息读取过程中的必要性和动态性。第四章：蛋白质-DNA的共舞：界面相互作用的精细解析蛋白质与DNA的相互作用是生命活动的核心，例如基因转录、DNA复制和修复等。本章将聚焦于蛋白质和DNA在水环境中的界面相互作用。我们将详细解析蛋白质和DNA如何通过精确的识别机制结合，以及这些结合过程中涉及的静电、范德华力和疏水作用。本章的重点将放在使用高精度计算模拟技术，捕捉蛋白质与DNA结合界面的水分子行为。我们将分析水分子如何填充结合位点的空隙，如何参与形成临时的氢键桥梁，以及它如何影响结合的特异性和亲和力。通过对多个重要的蛋白质-DNA复合物进行案例分析，本章将展示如何模拟计算来揭示这些界面的动态过程，以及水分子在其中扮演的“黏合剂”和“润滑剂”的角色。第五章：超越静态视图：模拟生命过程中的动态交互本章将升华前几章的讨论，聚焦于如何在模拟中捕捉生物分子在水环境中进行动态交互的全过程。我们将讨论如何设计和执行长时间尺度的分子动力学模拟，以覆盖更广泛的构象空间和时间尺度，从而更全面地理解蛋白质和DNA的协同运动。本章还将探讨如何将多体相互作用、环境诱导的构象变化以及分子识别过程整合到统一的模拟框架中。我们将介绍如何利用先进的分析方法，从海量的模拟数据中提取有意义的生物学信息，例如结合速率、解离速率以及在相互作用过程中能量的传递和转化。本书的最终目标是通过提供一种全面的计算模拟策略，帮助研究人员更深入地理解蛋白质-DNA系统在水环境中的动态行为，从而为理解和操纵生命过程提供新的视角和工具。本书旨在为生命科学、计算化学和物理学领域的学者提供一个关于生物分子在水环境中相互作用的全面且深入的视角。我们相信，通过对这些基本相互作用的深刻理解，能够为药物设计、生物技术开发以及对疾病机制的认识带来新的突破。