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锌指蛋白在基因的表达调控、细胞分化以及胚胎发育等过程中发挥重要的作用。本文主要针对以组氨酸和半胱氨酸两种氨基酸为配体的四配位的锌指蛋白进行理论研究。将其截取为一层、二层和三层锌指蛋白,选用量子化学方法和ABEEMσπ方法,对其进行电荷计算,并提取中心部分原子的电荷,加以比较。探讨锌的一、二、三配位对ABEEMσπ参数的影响。选用ABEEMσπ化力场,优化锌指蛋白结构,比较优化后的结构与晶体结构。具体内容如下。1.调试出锌指蛋白所涉及的ABEEMσπ型的电荷参数,包括参考电荷、价态电负性以及价态硬度。采用HF/STO-3G方法,计算截取后的一层、二层、三层锌指蛋白的Mulliken电荷。使用最小二乘法和线性回归,拟合并确定ABEEMσπ参数。采用这些参数,计算得到这些蛋白质的电荷分布。从这些结果可知,ABEEMσπ方法所计算的电荷分布与从头计算方法有很好的线性关系,它们的线性相关方程斜率接近于1.0000,截距接近0.0000,线性相关系数在0.9679以上。从而可知ABEEMσπ参数是合理的和可转移的。2.探讨所研究体系的大小对锌指蛋白中心部分的电荷分布的影响。虽然锌指蛋白的层数不同、原子数目不同,其中心部分的同一原子的电荷随层数的变化并没有显著的改变。由此可知,当我们要研究锌指蛋白的其他性质时,从电荷的角度来说,我们选取一层的锌指蛋白作为其研究对象即可。3.锌指蛋白中锌原子的配位数与该蛋白ABEEMσπ参数关系。基于锌指蛋白在真实环境中的结构,将四配位的锌指蛋白分解为一、二、三配位的锌指蛋白。使用之前调试好的ABEEMσπ参数,比较用从头算方法计算和用ABEEMσπ的方法所计算的电荷。观察可得,对于二配位和三配位的锌指蛋白来说,可以使用已调试好的ABEEMσπ参数,对于一配位的锌指蛋白,需要重新调试另一套参数。4.以19个锌指蛋白为研究目标,选择合适的键长伸缩和键角弯曲势能的力常数,以及平衡键长和键角值,将其放入ABEEMσπ极化力场中,优化其结构。从中心部分的键长和键角与平衡键长和键角的平均绝对偏差值可知,优化后的结构与晶体结构基本保持一致,ABEEMσπ极化力场中的参数可以应用到锌指蛋白结构和性质的研究。