蛋白质折叠研究是蛋白质结构稳定性研究和作用机制研究的主要途径和手段之一。维持蛋白质三维空间结构的作用力主要是一些非共价键作用力,包括氢键、范德华力、疏水相互作用和离子键。但是,最近有越来越多的研究者发现π-π、阳离子…π、N-H…π、C-H…O等非经典相互作用对蛋白质的结构和功能也具有非常重要的作用,特别是涉及到π环体系的相互作用。α/β类蛋白是自然界中普遍存在的一种结构类蛋白,它所包含的蛋白质折叠类型在生命体中普遍存在,研究它对于揭示生命活动具有重要意义。蛋白质中芳香族氨基酸的侧链苯环基团可以形成π-π相互作用,该相互作用在蛋白质中广泛存在,且对蛋白结构稳定及功能具有重要作用。本文主要研究了α/β类蛋白中(α/β)8-barrel和经典Rossmann两种典型折叠类型中的π-π相互作用,包括以下几方面的工作:1.两种折叠中π-π相互作用类型和距离分析π-π相互作用在两种折叠结构中主要以SS相互作用类型为主,占比分别达到96.81%和98.88%,S5S只占到了少数,两种折叠类型中都不含SS5这种相互作用类型。π-π相互作用主要以长程和短程相互作用为主,中程相互作用在两种两折叠中所占比例较低。2.两种折叠类型中参与π-π相互作用残基的疏水性和保守性分析通过对(α/β)8-barrel和经典Rossmann折叠中参与π-π相互作用残基的疏水性和保守性的分析,发现参与π-π相互作用的残基基本处于包埋状态,仅有2%左右的残基处于暴露或者半暴露状态;保守性分析发现π-π相互作用残基中分别有74.85%和68.17%具有较高的保守性打分。3.两种折叠类型中π-π相互作用的分布密度分析对π-π相互作用在两种折叠类型的分布密度、芳香族氨基酸中的分布密度及局部分布密度三个方面进行了比较分析:(α/β)8-barrel折叠中π-π相互作用在蛋白质的分布密度是经典Rossmann折叠中的2.46倍,(α/β)8-barrel折叠中π-π相互作用在芳香族氨基酸中的分布密度是经典Rossmann折叠中的1.86倍,在局部区域内π-π相互作用在(α/β)8-barrel折叠中的分布密度是经典Rossmann折叠的5.59倍。4.两种折叠中参与π-π相互作用三种氨基酸的参与率分析对三种氨基酸在两种折叠中参与π-π相互作用的参与率进行了对比分析,发现(α/β)8-barrel折叠中三种残基的参与率都要高于经典Rossmann折叠。5.两种折叠中π-π相互作用的组合偏好性分析形成π-π相互作用的三种芳香族氨基酸可以形成六种不同的组合:Phe-Phe、Phe-Trp、Phe-Tyr、Trp-Trp、Trp-Tyr、Tyr-Tyr。(α/β)8-barrel折叠中Trp对应的三种组合(X-Trp)百分比明显高于经典Rossmann折叠,前者约是后者的2.2倍,该结果与(α/β)8-barrel折叠中Trp的参与率偏好性一致。6.两种折叠中π-π相互作用网络分析π-π相互作用会进一步形成相互交织的π网络,在经典Rossmann折叠结构中大部分的π-π相互作用是独立存在的,而在(α/β)8-barrel折叠中π-π相互作用倾向于进一步形成更大的π网络,(α/β)8-barrel折叠残基参与π网络的比例要高于经典Rossmann折叠。通过对π-π相互作用在(α/β)8-barrel折叠和经典Rossmann折叠中作用特点比对分析,揭示了π-π相互作用在两种折叠结构中的共性及特异性,加深了对π-π相互作用的认识,结果对相关蛋白和药物设计具有指导作用。