张孝春，汪 萌，黄卓然，徐成振，张兴旺，张 强，吴晓敏

（1.淮北师范大学生命科学学院污染物敏感材料与环境修复安徽省重点实验室，淮北235000；2.伊犁师范大学生物与地理科学学院，伊宁835000；3.淮北师范大学计算机科学与技术学院，淮北235000）

蛋白质天然态结构的稳定形成是发挥其生物功能的生物物理基础，研究蛋白质残基间相互作用与其结构折叠形成的关系一直是结构生物学研究重点。蛋白质折叠、稳定以及功能的发挥均与蛋白质结构中关键氨基酸残基密切相关，而这些残基的缺失或突变替换等都会对蛋白质结构和功能产生显著破坏。如镰刀型贫血症就是由于血红蛋白（HbA）结构中β 链第6 位氨基酸谷氨酸突变为缬氨酸形成了异常的血红蛋白S（HbS）［1］。p53 是突变频率最高的一种肿瘤抑制蛋白，其结构中第220 位酪氨酸残基突变为半胱氨酸会引起结构亲水性空腔变大，最终导致p53 蛋白变性且抑癌功能丧失［2］。因此，研究蛋白质结构中哪些残基在其折叠和功能中发挥重要作用对多肽设计、蛋白质结构优化、药物靶点预测等研究都具有重要的指导意义。残基点突变被看作是探测所突变残基在其结构中是否发挥重要作用的最直接有效方法［3］，但是通过常规实验突变来构建突变体，一方面工作量大成本高，另一方面观察到的蛋白结构折叠转变时间和空间分辨率均受到限制。分子动力学（Molecular dynamics，MD）模拟计算随着近年来计算机软硬件的迅速发展，模拟计算的精度和时间尺度都迅速提升，已成为研究蛋白结构折叠和药物筛选设计的重要工具［4］。……