蛋白质是生命现象中最重要的物质基础之一，它是生命活动的执行者。蛋白质不但是生物结构的重要组成部分，而且参与了生物体内许多重要的功能。蛋白质体系是生物物理学，分子生物学，生物信息学和药物设计等学科的重要研究对象。考察蛋白质分子在生命有机体内如何从一个新生的无规的初始结构折叠成具有特定功能的三维结构是有关蛋白质研究的核心问题之一。蛋白质折叠机制的阐明将揭示生命体内的第二套遗传密码。错误折叠的蛋白质在体内极易形成不溶性的聚集结构从而导致构象疾病的产生；这类疾病，例如阿尔茨海默痴呆症，帕金森症等，引起世界广泛关注，然而蛋白质聚集的机制依然不清楚。深入了解蛋白质折叠与聚集的关系对于这些疾病的致病机制的阐明以及治疗方法的寻找将大有帮助。因此，开展对蛋白质或蛋白质多链体系的折叠与聚集的研究对人类生命与健康具有重要意义。 蛋白质多链体系的结构形成核心问题在于链间相互作用和链内相互作用如何竞争形成最终的有序结构；而这些相互作用对于不同过程都是相同或者相似的。理解不同相互作用在结构形成过程和稳定性中的作用与及在不同动力学过程中的相互影响对于定量把握多链体系形成的关键性因素有很大的帮助。同时，对于一些稳定的聚合体系，它们表现出类似一级结构决定高级结构的特征，并且其动力学过程对稳定构型特征有明显的依赖性；这说明这些多链可能存在着与单链系统相似的机制和原理。如何借鉴和运用单链蛋白系统的分析描述方法，无疑可以推动我们对这类蛋白质结合过程的全面认识。本论文采用离散分子动力学模拟方法对蛋白质折叠与聚集进行了两个方面的研究工作。 研究一：以前关于短肽链二级结构的转变和短肽链聚集的计算机模拟研究在链内相互作用上考虑不够全面或在模型上不够真实。而对于侧链具有特殊带电性质的离子互补短肽EAK系列，其非特异性的长程静电相互作用与非特异性氢键可能产生竞争效应并最终会影响主链二级结构构象的排列；且对于这些短肽的聚集，不同的二级结构构象与及各种相互作用的参与可能产生复杂的聚集行为和聚集结构。因此，为了深入了解各种相互作用对离子互补短肽的折叠与聚集的影响，有必要全面考虑肽链的局域结构与及各种相互作用的竞争性。我们利用中间精度的蛋白质模型结合离散分子动力学方法对代表性的离子互补短肽EAK16-Ⅳ的折叠和二聚化特征进行了计算机模拟研究，观测到影响带电离子互补短肽链的二级结构的折叠来源于三方面的竞争作用：氢键，静电以及熵的作用。三种相互作用的竞争导致稳定结构构象的巨大差异。通过增强静电相互作用的强度，肽链的稳定结构由α-螺旋向β-发夹转变。这种构象转变与导致各种构象疾病的蛋白质构象变化具有相似性。同时，我们利用这个模型考察了浓度对形成EAK16-Ⅳ二聚体结构形态的影响并比较了不同二聚体结构的稳定性，结果表明在拥挤环境下形成的二聚体在结构上以及在热力学稳定性上更倾向于形成纤维结构。 研究二：在过去的三十多年里，对于小蛋白折叠已经形成了比较成熟的机制，而对于复杂的大蛋白分子或由蛋白质组成的双体结构由于其折叠行为的复杂性而研究的相对较少。多个研究结果表明小蛋白SH3结构域的折叠过程遵循成核凝聚机制；由两个SH3结构域通过相互交换部分二级结构而形成具有对称性二聚体结构，其每个子单元与SH3单体结构域有着类似的拓扑结构和天然相互作用，两者的折叠行为和路径可能具有一定的相似性和可比性。关于此问题的研究有助于揭开由于域交换而导致多链聚集的机制。因此，我们利用简化的Go模型结合离散分子动力学方法详细地考察了SH3域交换双链的折叠特征与及域交换过程，通过与单体SH3结构域折叠的研究结果比较，发现域交换双链的每个子单元的折叠与SH3单体的折叠采取了相似的折叠核与折叠路径，两者均与目前广泛接受的蛋白质折叠的成核凝聚机制相吻合；并观测到由于在拓朴结构上的微小差异导致了交换域双链子单元在折叠时间上的不对称性。基于此模拟结果我们提出了链式域交换结构的可能形成机制。 本论文分为五大部分：1、在第一章绪言中，对蛋白质折叠与聚集相关背景知识作了简单的综述；2、在第二章中，利用我们发展的中间精度的蛋白质模型对离子互补短肽的折叠与二聚化过程进行了计算模拟研究；3、在第三章中，利用简化Go模型详细地考察了SH3域交换双链的折叠特征与及域交换过程；4、在第四章中，对论文进行了总结，并对未来工作进行了展望；5、在附录中，详细介绍了本论文所用到的计算机模拟研究的方法。