近些年以来,癌症的发病率越来越高。肺癌是最常见的癌症类型,也是导致身亡的主要癌症类型之一。而非小细胞肺癌(NSCLC)是所有肺癌类型中最为重要的一种。以往的研究发现,肺癌主要是由于基因组变异的累积引起的。其中,KRAS基因是目前最常见的一种由于基因编码突变导致肺癌的重要基因。单核苷酸多态性(SNPs)是一种基因变异,主要指在基因组水平上由单个核苷酸的变异所引起的DNA序列多态性。单核苷酸多态性(SNPs)是一种很常见的人类可遗传变异,在人类基因组中广泛存在。整个人类基因组中每200-300bp就会有一个SNP变异,占所有已知多态性的80%以上。在多种SNPs突变类型中,发生在外显子区域的非同义替换(nsSNPs)会引起转录或翻译的机制改变,导致蛋白质二级序列改变,从而影响蛋白质的正常基因调控和原始功能。所以,nsSNPs会导致多种类型的疾病,是非常有害的单核苷酸变异。在以往的研究看来,实验是无法在分子机制上探究突变是如何对KRAS基因和蛋白质产生影响的。本课题通过计算筛选和分子动力学方法研究了KRAS基因中与肺癌相关的nsSNPs突变,解决了上述这一问题。我们使用经过高度训练和优化的计算算法进行计算筛选,结合癌症数据库选出KRAS基因中与肺癌有关的有害nsSNPs。然后,使用分子动力学的方法对野生型和突变型蛋白结构进行动力学模拟研究。本研究中,我们筛选出了KRAS基因中三个与肺癌相关的重要基因变异:rs121913236(Q22K),rs121913240(Q61P and Q61R)。根据筛选结果,下载构建了野生型蛋白质结构和突变后的蛋白结构,并进行了分子动力学模拟。得到模拟结果以后,分别对四个蛋白结构的动力学轨迹进行了RMSD、RMSF、Rg、SASA、PCA、DSSP分析,结果全都表明:突变型蛋白结构稳定性都比野生型蛋白的结构稳定性差。我们都知道蛋白的稳定性影响蛋白的活性和蛋白质的功能,突变很有可能通过改变了蛋白质结构稳定性使得蛋白不能执行它原有的生物学功能,进而产生了一系列疾病。所以这一研究结果是非常重要的,可以进一步帮助科研人员了解KRAS基因中导致肺癌的有害nsSNPs是如何在分子层面上对表达的蛋白质产生影响的,为今后研究人员从KRAS基因着手寻找肺癌治疗方法的实验工作提供指导。