● 摘要
碳基纳米材料的生物毒性是关系到其能否成功应用到生物医药领域的核心问题。肌动蛋白是细胞骨架的组成成分之一，在控制细胞的迁移运动过程中都起着十分重要的作用。实验上发现富勒醇纳米颗粒可以对肌动蛋白的自组装过程造成影响，但影响的机理尚不明确。本论文主要通过分子动力学模拟，探究两种互为同分异构体的富勒醇纳米颗粒与肌动蛋白单体之间的相互作用。
本论文的模拟工作主要通过两方面进行。第一方面先通过分子对接寻找富勒醇纳米颗粒在肌动蛋白表面的结合位点，然后通过分子动力学模拟验证纳米颗粒在结合位点处的稳定性。第二方面通过建立纳米颗粒通过扩散到肌动蛋白表面并与之结合的动力学模型，模拟溶液环境下纳米颗粒与肌动蛋白相互作用的过程，探究其作用模式和分子机制。
研究发现，富勒醇纳米颗粒主要通过疏水相互作用和氢键结合到肌动蛋白上。本论文中研究的两种纳米颗粒的作用模式不同，一种为疏水相互作用主导，一种为氢键主导。由于结合模式不同，两种纳米颗粒在肌动蛋白表面的结合位点也有所不同。
通过分析我们发现，富勒醇纳米颗粒可能通过两种方式影响肌动蛋白的自组装过程。一种为直接占据肌动蛋白表面的关键位点，对自组装过程造成空间阻碍。另一种为破坏肌动蛋白结构，尤其是破坏三磷酸腺苷(ATP)结合的核心功能区结构，进而可能导致肌动蛋白停止自组装。本论文中研究的两种纳米颗粒均有可能通过这两种方式对肌动蛋白的自组装过程造成影响。