固有无序蛋白无序区分析与识别的研究

论文摘要

在天然状态下,固有无序蛋白是没有稳定的三维空间结构,但依然能行使正常的生物学功能的一类蛋白质,许多具有这种性质的蛋白质在实验中被发现,和蛋白质的传统范式不同,因此被称为天然无序蛋白质。而固有无序蛋白主要在无序区域发挥功能,该区域分布着很多功能位点。因此,预测与分析固有无序蛋白无序区域成为热点问题。本文根据DisProt数据库,其基于分子功能将固有无序蛋白分为分子伴侣、分子组装、分子识别抗氧剂、熵链、位点修饰、分子识别效应器6大类,我们选取6类分子功能的无序区序列作为研究对象,建立了 6个子数据库。然后,在6个子数据库中分别提取氨基酸指数、密码子、蛋白质二级结构、化学位移四种特征信息,并利用支持向量机(SVM)算法,从分子功能角度来预测和分析固有无序蛋白的无序区域。通过jackknife检验,结果如下:1)在以上4种单一特征信息中,化学位移特征信息的预测结果最优,总预测精度达到99.29%;2)在特征融合中,当密码子,二级结构特征信息分别与氨基酸指数特征信息融合时,总预测精度分别达到了 39.92%、42.94%;当二级结构特征信息与氨基酸指数和密码子特征信息融合后,总体预测精度达到了 41.73%。相较于单特征的预测,特征融合后,精度都有所提升。另外,我们也基于DisProt数据库,依据其6类分子功能,选取每一类功能中每条有序与无序区结合区域左右两侧5个氨基酸残基作为研究对象;然后利用方差分析分别统计6类分子功能中有序与无序区结合区域处20种氨基酸以及6类亲疏水性氨基酸分布的差异。结果表明:不同分子功能的固有无序蛋白在有序与无序区结合区域处的氨基酸含量及亲疏水特性都存在着较显著差异。在固有无序蛋白6类分子功能中,氨基酸(D、G、H、I、P、S、T、Y)在有序区的分布存在差异;而氨基酸(D、G、V)在无序区的分布存在差异。而在6类亲疏水性氨基酸中,强疏水性氨基酸(L、I、V、A、M、F)和弱疏水性或弱亲水性氨基酸(S、T、Y、W)以及脯氨酸P和甘氨酸G在有序区的分布存在差异;而甘氨酸G在无序区的分布存在差异。

论文目录

• 摘要
• abstract
• 1 绪论
•   1.1 固有无序蛋白的研究背景及意义
•   1.2 固有无序蛋白国内外研究现状
•   1.3 论文的主要的研究内容及成果
•   1.4 论文的组织安排
• 2 固有无序蛋白无序区的预测研究
•   2.1 引言
•   2.2 数据集
•   2.3 特征参数
•     2.3.1 氨基酸指数（AAIndex）
•     2.3.2 蛋白质二级结构（PSS）
•     2.3.3 密码子序列特征（Codon）
•     2.3.4 化学位移（ACS）
•   2.4 预测算法
•     2.4.1 支持向量机
•     2.4.2 算法评价
•   2.5 结果与讨论
•     2.5.1 单特征参数的预测
•     2.5.2 多特征融合的预测
•   2.6 小结
• 3 固有无序蛋白有序与无序区结合点的分析
•   3.1 引言
•   3.2 数据集
•   3.3 统计方法
•     3.3.1 氨基酸含量
•     3.3.2 方差分析
•   3.4 结果与讨论
•     3.4.1 有序与无序区结合处20种氨基酸含量
•     3.4.2 有序与无序区结合处6类亲疏水性氨基酸含量
•     3.4.3 有序与无序区结合处20种氨基酸分布的差异分析
•     3.4.4 有序与无序区结合处6类亲疏水性氨基酸分布的差异分析
•   3.5 小结
• 4 总结与展望
•   4.1 工作总结
•   4.2 工作展望
• 致谢
• 参考文献
• 作者简介

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 谢卫霞

导师: 冯永娥

关键词: 固有无序蛋白,无序区域,分子功能,化学位移,支持向量机,结合点

来源: 内蒙古农业大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 生物学

单位: 内蒙古农业大学

分类号: Q51

DOI: 10.27229/d.cnki.gnmnu.2019.000347

总页数: 49

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