蛋白质是地球上生物体中的必要组成成分。作为细胞中的主要功能分子,大多数的其他生物分子都需要蛋白质来调控。蛋白质的结构决定了蛋白质的功能。对于蛋白质结构的研究是十分必要的。绝大部分天然蛋白质的晶体结构是在实验室中测定的。然而这些实验较为复杂,有些蛋白质无法结晶,并且实验耗时不等。因此使用蛋白质结构预测软件对蛋白质的三维结构进行预测就变得十分有意义了。对蛋白质结构进行优化,关键步骤是分子动力学模拟。分子动力学能够模拟蛋白质模型在液相中的运动情况,记下轨迹,直到蛋白质的构象趋近于天然蛋白质。为了给分子动力学模拟选取合适的力场和势能,首先需要利用蛋白质结构比对软件搜索PDB蛋白质数据库,找寻与目标蛋白同源的已知结构蛋白质。将这些蛋白作为模板蛋白,从其中提取出二级结构,疏水性,距离相近的氨基酸对等信息作为额外的势能加入到分子动力学模拟过程中。之后再对数万个输出的蛋白模型进行聚类分析,找出聚类中心蛋白,并添加侧链。然后进行全原子模型优化就能得到最终的优化模型了。实际实验中,对40个蛋白质进行了模拟优化。实验结果表明,此次方案设计确实能优化蛋白质模型,并对部分多LOOP区域的蛋白质有较好的优化效果。证明本实验设计方案和事实流程是确实可行的,对蛋白质结构优化有一定的实际运用价值。