基于HMM的蛋白質(zhì)側(cè)鏈建模及其應(yīng)用的研究.pdf

1、從蛋白質(zhì)的氨基酸序列預(yù)測(cè)蛋白質(zhì)三維結(jié)構(gòu)是當(dāng)前生物信息學(xué)領(lǐng)域中的一個(gè)非常具有挑戰(zhàn)性的問題。而蛋白質(zhì)側(cè)鏈預(yù)測(cè)是蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)以及蛋白質(zhì)設(shè)計(jì)中非常重要的子問題。
　　 本文提出一種基于隱馬爾科夫模型的蛋白質(zhì)側(cè)鏈建模技術(shù),構(gòu)建了側(cè)鏈的基于序列和基于序列骨架的兩個(gè)模型。基于序列的側(cè)鏈模型以氨基酸串作為主要的觀測(cè)數(shù)據(jù)；而基于序列骨架的側(cè)鏈模型則再增加骨架扭轉(zhuǎn)角作為主要觀測(cè)數(shù)據(jù),建立觀測(cè)數(shù)據(jù)到側(cè)鏈構(gòu)象的對(duì)應(yīng)關(guān)系。通過精心選擇的訓(xùn)練集,對(duì)上述兩

2、個(gè)模型進(jìn)行訓(xùn)練。訓(xùn)練完成后的兩個(gè)模型就可以通過采樣產(chǎn)生針對(duì)某個(gè)氨基酸串的側(cè)鏈旋轉(zhuǎn)異構(gòu)體庫。與流行的建模方法比較,經(jīng)采樣得到的旋轉(zhuǎn)異構(gòu)體庫更加接近于天然構(gòu)象。
　　 根據(jù)本文提出的兩個(gè)模型分別產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)異構(gòu)體庫,我們分別將其應(yīng)用到流行的側(cè)鏈預(yù)測(cè)系統(tǒng)中,并與現(xiàn)有兩種蛋白質(zhì)側(cè)鏈預(yù)測(cè)領(lǐng)域的權(quán)威方法進(jìn)行了多角度的比較。與基于傳統(tǒng)的骨架相關(guān)旋轉(zhuǎn)異構(gòu)體庫的側(cè)鏈預(yù)測(cè)結(jié)果相比,在預(yù)測(cè)精度上有了一定的提高。
　　 綜合實(shí)驗(yàn)表明,基于序列相關(guān)