蛋白质是生命的物质基础之一,是生命功能的主要承担者。蛋白质分子是氨基酸序列按照一定的规律折叠成具有生物功能的三维结构大分子,蛋白质折叠动力学是生物物理一个重要研究方向。蛋白质折叠的时间尺度远远超出了现有的计算机能力,现行力场精度也远远达不到要求,因此利用高温条件研究蛋白质的去折叠过程可以帮助我们更好地理解蛋白质折叠动力学。本文针对Villin蛋白中C-端的“头盔”域(headpiecedomain,HP-35),利用分子动力学,对其进行了去折叠动力学研究,得到以下研究成果:首先,利用AMBER力场,在高温加热(500 K)条件下,使得蛋白质完全去折叠,即模拟轨迹(1000 ns)中存在不含任何二级结构的构象。为了进一步确定所有的构象都处在去折叠态,对其疏水核的塌缩情况进行了分析。结果表明:HP-35去折叠过程是从helix2的第18号氨基酸解旋开始,并且在模拟时间1-2ns内去折叠过程就开始进行;在整个去折叠过程中,三个螺旋结构都呈现一种解旋-螺旋的反复运动过程,蛋白质的去折叠构象非常丰富。其次,利用MSMBuilder计算软件,从所有的构象中找到了 6个非常重要的中间态,并且构建起它们之间的概率转移网络。根据路径理论(TPT理论),发现有两条概率流较大的路径:构象5→构象4→构象6;构象5-→构象2→构象6。最后,利用主成份分析方法,发现在HP-35去折叠过程中,发现helix 1和helix 3使蛋白质向两边拉伸使蛋白质结构展开,同时3个螺旋结构区往不同方向的运动表明蛋白质在进行解旋运动,这与前面分析的构象网络中最大概率流路径结果一致。