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驱动蛋白是一类能够利用三磷酸腺苷(adenosine triphosphate，ATP)水解释放的化学能驱动其所携带的“货物”分子沿着微管(microtubule，MT)定向运动的分子马达，在细胞器运输、有丝分裂、轴突运输等方面有着重要的生理作用。随着驱动蛋白结合二磷酸腺苷(adenosine diphosphate，ADP)、ATP和没有结合核苷酸(APO)三种特征状态的晶体结构的解析，驱动蛋白构象变化的研究得到了进一步发展。但是，在力产生机制和运动模型方面仍然存在较大争议，主要争论点在于颈链对接模型是否正确，驱动蛋白是以hand-over-hand方式还是inchworm方式向前运动。因此，本研究工作借助分子动力学(molecular dynamics，MD)模拟的方法，探索驱动蛋白这一复杂系统的运动控制机制和运动模型，分为以下几个章节: 第1章综述了驱动蛋白体系的分类、结构、研究现状，以及三个研究热点:1、ATP释放的化学能如何转化为机械能;2、驱动蛋白在微管上的行走方式;3、驱动蛋白的定向运动机制。同时，还简单介绍了MD的基本理论。 第2章介绍了驱动蛋白在ATP循环中的构象变化，包括ATP循环的四个阶段，分析了每一个阶段对应的构象变化，并研究发现构象变化主要发生在核苷酸结合位点、微管结合位点以及颈链结构，揭示了驱动蛋白在微管上的运动机理。 第3章进一步探索了驱动蛋白在微管上的行走方式，分别模拟了驱动蛋白单个头部和二聚体结构与微管结合的过程，获得了驱动蛋白两个头部与微管结合的状态，并且发现驱动蛋白更容易以从旁边绕的方式沿微管(+)端运动，不太容易以向上跨的方式沿微管(+)端运动。 第4章中构建了跨度更大、跨步更完整的驱动蛋白迈步体系，借助于拉伸分子动力学方法(steered molecular dynamics，SMD)，实现了驱动蛋白在微管上行走的全过程模拟。 第5章中对本论文进行了总结，并展望了驱动蛋白的研究方向。