动脉粥样硬化以及其相关的血栓性疾病会导致心肌梗塞和中风,是人类健康的重要威胁。无论在动脉粥样硬化过程还是其后血栓的形成过程中,血小板都发挥着重要的作用,这是因为其具有特殊的能力能够在血流环境下黏附到受损的血管处以及其他的激活血小板上。随着人们对VWF分子介导的血小板黏附和血栓形成过程的认识,一系列治疗中风和心脑血管疾病的药物得以研制出来,其中单克隆抗体药物有着重要的地位。但是通过杂交瘤技术和噬菌体展示技术获得的抗体往往是难以满足临床需求的,需要通过对其已有性质的改变来提高其性能,在这个过程中抗原表位以及抗体互补位残基的识别有着重要的意义。不同于传统的生物物理和功能性方法,我们实验室提出了一种全新的基于分子动力学模拟的表位以及互补位残基识别方法-氢键稳定性指数,该计算机策略已经应用于抗血栓单克隆抗体6B4并取得了很好的效果。另一方面,作为抵抗外界有害细菌、病毒和微生物入侵的主要防护力量,白细胞在炎症部位的募集发挥着重要的作用。在这一过程中,受损组织表面分泌的选择素家族黏附分子会首先与白细胞表面的配体结合,介导白细胞在内皮细胞上的捕获与快速滚动。激活的ERM（ezrin/radixin/moesin）蛋白被证实可以有效的介导选择素配体,如PSGL-1,在细胞尾足的聚集,这对于白细胞的捕获和滚动的稳定性有着重要的意义。在白细胞的滚动过程中其表面的G蛋白偶联受体可以特异性与趋化因子结合并激活白细胞以及其表面的整合素,进而启动由高亲和力整合素介导的白细胞的稳定黏附。此外,力学信号被证实可以通过“由外而内”的信号通路将整合素激活到高亲和力状态。激活态的整合素可以介导白细胞的稳定黏附,最终跨过内皮细胞迁移到炎症部位。虽然基于氢键稳定性指数的表位以及互补位残基识别方法取得了很好的效果,但是其仍存在一些可以改进的地方。我们发现复合物接触面处的残基往往参与形成多个氢键相互作用,而氢键稳定性指数只将其中生存率最高的氢键纳入考虑,而遗漏了较多的相互作用信息。为了克服这一问题,我们提出了残基相互作用指数的概念,用以表征残基在接触面处的重要性。经过在82D6A3/VWF-A3、6B4/GPIba和VWF-A1/GPIba三个复合物上的验证,我们发现残基相互作用指数相较于氢键稳定性指数有着更高的敏感性和更低的错误发现率。此外,我们对于两种指数的阈值选取进行了进一步的讨论。结果表明百分比指标是一个很好的标准,并且选取两个指数中排名前30％-25％的残基有着最好的统计学效果。我们同时发现残基相互作用指数在处理中等大小接触面复合物的情况下,如6B4/GPIba复合物,有着更显著的优势。ERM蛋白作为调控白细胞在炎症部位滚动黏附的关键分子,其激活机制一直存在两个问题,首先是其磷酸化位点周围存在较大的空间位阻,如何克服?其次是ERM低聚体存在的意义何在?为了探究这两个问题,我们构建了一个PSGL-1-非对称二聚体ERM蛋白-F-actin模型,并利用分子动力学模拟方法探讨了由PSGL-1的胞质区传导的力学信号介导ERM蛋白C-terminal磷酸化位点暴露的力学信号通路。模拟结果显示非对称二聚体ERM蛋白上磷酸化位点暴露所需的解离力低于PSGL-1/ERM复合物的解离力,这说明由PSGL-1胞内域传导的力学信号可以克服ERM蛋白上磷酸化位点周围的空间位阻,进而介导后者的激活。此外,力学信号被证实可以激活整合素LFA-1到高亲和力状态,但是对于激活态LFA-1的力学稳定性研究却很缺乏。这里,我们选取了整合素LFA-1激活态的αI结构域与ICAM-1的复合物晶体结构,并运用分子动力学模拟方法对其进行了一系列的研究。我们观察αI结构域在不受力的情况下倾向于保持低亲和力状态,突出表现为α1螺旋的外移以及其与β4和β5片层之间的疏水相互作用的减弱。但是外力可以介导α1螺旋内移到激活状态,这说明整合素LFA-1的激活需要持续的力学作用。此外,我们的模拟数据也证实了β5α6环链在接触面处的重要作用,并首次揭示了其可能受到α1螺旋的调控。