本文首次采用同源模建、分子动力学模拟和Targeted MD相结合的研究方法,综合考虑蛋白磷酸化和 Kv2.1通道门控构象变化,研究了 Tyr124的磷酸化对 Kv2.1通道门控动力学过程的调节机制,获得了一些有价值的结果： 　　1. S4 螺旋在去极化电压下向膜外侧移动是诱发电压门控型钾通道开放的源动力。我们的研究结果首次表明Tyr124的蛋白磷酸化通过增加Kv2.1通道蛋白中的主要电压感受器S4螺旋蛋白柔性,使得Kv2.1通道电压感受器S4螺旋更容易发生移动。 　　2.作为电压感受器和孔道螺旋的连接部位,S4-S5 linker在 Kv 通道门控构象变化中起着重要作用。我们的研究结果表明Tyr124的蛋白磷酸化降低了S4-S5 linker的蛋白柔性,这使得S4螺旋构象变化更容易传递到成孔螺旋S5、S6上,从而对Kv2.1孔道的构象变化起到了积极作用。 　　3.我们的研究结果表明以S4螺旋和S4-S5 linker同时作为靶子的TMD使得通道的开放程度更大,这也从侧面证明了S4-S5 linker在Kv通道门控构象变化中的重要作用。 　　4. Tyr124 的蛋白磷酸化同时增加了 S6 螺旋上 Leu403-Leu407 蛋白柔性降低了 Asn415-Tyr420蛋白柔性,即S6螺旋靠近细胞质的部分更容易发生移动,使Kv2.1通道蛋白的孔道开放/闭合所需能量更少。这与实验观测到 Tyr124的磷酸化使得 Kv2.1 通道IV曲线左移,通道更容易开放的实验结果相一致。 　　虽然我们结合 MD 和 TMD模拟方法,对 Tyr124的蛋白磷酸化调节 Kv2.1通道门控机制进行了初步探索,得到了一些有意义的结果,但是我们的研究也还有不足之处,即 TMD 模拟过程并没有完全使处于关闭构象的通道转换为开放构象。我们考虑可能是由于模拟时间不够,或者我们在模拟过程中考虑的“靶子”(即主动诱发通道变化的关键氨基酸序列)不够全面所致。我们希望本文的研究为今后人们研究电压依赖性钾离子通道的门控动力学过程,以及磷酸化调节 Kv 型通道门控的微观机理提供了一种有益尝试。在将来的研究中对这一方法的实施作进一步的完善。