生物体系因其体系规模较大，具有明显的层次性和一定的规律性，是典型的复杂体系的代表。本论文着重考察两个复杂体系的生物物理化学行为，即人造螺旋生物体系和甲状腺前清蛋白(TTR)体系。　　 1.人造螺旋生物体系　　 螺旋结构在自然界中广泛存在，例如DNA、蛋白质、胶原质等。生物体系中的螺旋结构多样，发挥着各种各样的功能。受此启发，科学家们相继合成了许多人造大分子，并使其折叠形成多链螺旋结构。　　 7-氨基-8氟-2-喹啉羧酸的聚合物(简写为QFn，n=4或8)可以用于构建人造螺旋。最近研究报道了QF4的四螺旋和QF8的双螺旋(简称QP_4和DP_8)的晶体结构。本文采用分子模拟方法构建了这两种螺旋的结构。为便于比较，同时构建了两种未被报道的螺旋结构即QF4的双螺旋和QF8的四螺旋(简称DP_4和QP_8)。在不同的温度条件下，采用动力学模拟的方法探讨了上述四种螺旋的稳定性和折叠机理。研究发现模拟温度达到480K时，QP_4表现出解折叠现象。结果表明这四种螺旋的在模拟过程中都经历了一定程度的链的滑移，并且四螺旋体系的滑移是以双螺旋滑移方式进行。QP_4和DP_4在高温下表现出螺旋手性翻转和链之间的活性滑移，且滑移发生于翻转之后。螺旋链之间的π-π相互作用对于维持螺旋的稳定发挥重要作用。　　 2.甲状腺前清蛋白体系(TTR)　　 TTR是血浆运输蛋白的一种，主要产生于肝脏、眼睛和脉络膜中。在人体血浆中，它是甲状腺素荷尔蒙的第二个传输者，并且作为维生素A结合蛋白的唯一传输者。在一些非自然条件下，TTR四聚体会分解形成单体，进而导致家族系统神经性疾病(FAP)，家族系统心肌疾病(FAC)和老年淀粉化疾病(SSA)的产生。一些小分子抑制剂可以与TTR中央空腔特异性结合，阻止四聚体分解，从而达到治疗淀粉化疾病的目的。　　 本工作从TTR蛋白质受体和小分子抑制剂配体两方面综合考虑出发，采用3D-QSAR结合分子对接的方法。首先，选取95个二芳基肟醚类小分子(BSE)，采用Schr(o)dinger软件包中的Phase模块进行药效团和3D-QSAR建模及分析工作。选取抑制活性较好的12种化合物进行药效团的构建，所产生的药效团模型为AHRR。38种化合物作为训练集来构建QSAR模型，剩余化合物作为内部测试集检验QSAR模型的可靠性。计算得R2和Q2分别为0.9145和0.5638，证明了预测模型的合理性。为验证QSAR模型的外部预测能力，本文从其它的分子库中选取了9个化合物进行测试，Q2和Pearson-R分别为0.7132和0.8649，证明了所建QSAR模型的较好的外部预测能力。其次，选用DOCK程序对31种抑制活性较高的化合物与TTR中央空腔进行对接，其中19个小分子实现成功对接。通过分析小分子抑制剂与TTR中央空腔残基的相互作用，揭示其抑制作用模式，寻找生物活性高的小分子抑制剂。再次，对接成功的分子构象使用X-Score进行结合自由能的详细评估，给出细化的作用方式所对应的能量。本文所选用的方法科学有效、很好的解释了BSE系列分子的抑制活性，旨在设计筛选一系列生物活性高，选择性好，化学毒性低的小分子抑制剂。