离子液体对蛋白质结构、稳定性及活性影响机制的多尺度模拟研究

近十年来，离子液体作为一类新型的物理化学性能优良的绿色溶剂，已应用在生物合成与催化、蛋白质药物存储以及生物分子纯化等领域，并表现出比传统有机溶剂和水溶剂更优越的性能。尽管离子液体在生物领域中的应用研究已取得了初步进展，但其基础研究却相对滞后。有关蛋白质在离子液体中的结构形态、离子液体阴阳离子对蛋白质稳定性及活性影响机制等信息的缺乏，阻碍了离子液体在生物领域的扩展应用。为了加深人们对离子液体和蛋白质相互作用的了解，本项目综合运用分子动力学模拟，量子化学计算和QM\MM模拟方法研究了多种蛋白质分子在纯离子液体和离子液体与水共溶剂中的结构形态，分析阴阳离子对蛋白质结构、稳定性和活性的影响机制，阐明离子液体与蛋白质相互作用的微观本质，掌握在纯离子液体及离子液体与水共溶剂中控制蛋白质稳定性及活性的关键因素，为相关实验研究提供一定的理论指导，为设计和开发针对特定蛋白质的新型功能化离子液体溶剂提供新思路

近十几年来，离子液体作为一类新型的物理化学性能优良的绿色溶剂，已广泛应用在生物合成与催化、蛋白质药物存储以及生物分子纯化等领域，并表现出比传统有机溶剂和水溶剂更优越的性能。尽管离子液体在生物领域中的应用研究已取得了初步进展，但其基础研究却相对滞后。有关蛋白质在离子液体中的结构形态、离子液体阴阳离子对蛋白质稳定性及活性影响机制等信息的缺乏，阻碍了离子液体在生物领域的扩展应用。. 为了加深人们对离子液体和蛋白质相互作用的了解，本项目用理论化学方法在原子、分子水平上重点研究了多种蛋白质分子在纯离子液体和离子液体与水共溶剂中的结构形态，分析了阴阳离子对蛋白质结构、稳定性和活性的影响机制，阐明了离子液体与蛋白质相互作用的微观本质，弄清了在纯离子液体及离子液体与水共溶剂中控制蛋白质稳定性及活性的关键因素，为相关实验研究提供一定的理论指导，为设计和开发针对特定蛋白质的新型功能化离子液体溶剂提供新思路。