環(huán)氧化物水解酶序列識(shí)別和分類模型的構(gòu)建.pdf

1、環(huán)氧化物水解酶(Epoxidehydrolase，EH，EC3.3.2.3)是生物體系中細(xì)胞保護(hù)、外源化合物代謝和信號(hào)調(diào)節(jié)的重要酶類[66,48,118]。它通過(guò)化學(xué)催化轉(zhuǎn)化的方式降低外源環(huán)氧化物在體內(nèi)的含量，保護(hù)細(xì)胞免受環(huán)氧化物的毒性，同時(shí)也代謝內(nèi)源性脂肪足和芳香族環(huán)氧化物，生成對(duì)應(yīng)的二醇。最近的研究表明哺乳動(dòng)物EH的序列多態(tài)性與慢性肺氣腫等疾病密切相關(guān)，而抑制EH能夠潛在治療高血壓，動(dòng)脈粥樣硬化，腎臟衰竭等疾病[47,79,174,

2、170]。針對(duì)EH活性位點(diǎn)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理的抑制劑具有重要的意義。因此，本論文從EH家族的一級(jí)序列著手，對(duì)其結(jié)構(gòu)和功能進(jìn)行系統(tǒng)的分析，并著重關(guān)注結(jié)構(gòu)特征與EH底物特異性之間的關(guān)系。 在本課題中，1.通過(guò)結(jié)構(gòu)同源建模技術(shù)構(gòu)建了101個(gè)EH結(jié)構(gòu)及其潛在活性位點(diǎn)，探討酶活性位點(diǎn)的理化性質(zhì)及結(jié)構(gòu)差異與EH的底物特異性的關(guān)系； 2.基于序列和結(jié)構(gòu)的特征，運(yùn)用統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)理論支持向量機(jī)(supportvectormachine，SVM)的

3、方法，對(duì)四個(gè)結(jié)構(gòu)和底物特異性有明顯差異的亞家族構(gòu)建了自動(dòng)的序列識(shí)別和分類模型EHPred(epoxidehydrolaserecognition andclassificationmodel，EHPred)。該方法克服EH序列少，并且序列間的相似度變化大的困難，在EH模型識(shí)別中分別取得95.3％的訓(xùn)練精度以及97.2％的預(yù)測(cè)精度，其亞家族分類模型的訓(xùn)練數(shù)據(jù)集的精度在89.2～98.6％的范圍內(nèi)變化，測(cè)試數(shù)據(jù)集也獲得了＞94.9％