蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)預(yù)測.pdf

1、目前所知遺傳信息的傳遞是由DNA到RNA再到蛋白質(zhì)的過程,這是現(xiàn)在已經(jīng)達(dá)成共識的分子生物學(xué)研究的中心,通常稱之為中心法則.但是,多肽鏈?zhǔn)侨绾涡纬梢欢臻g結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)分子的問題,仍足分子生物學(xué)中心法則中還沒有解決的.所以預(yù)測蛋白質(zhì)的三級結(jié)構(gòu)是分子生物學(xué)研究中比較大的挑戰(zhàn)之一.當(dāng)前人類知曉的蛋白質(zhì)三級結(jié)構(gòu)的數(shù)量與知曉的一級結(jié)構(gòu)的數(shù)量相比還比較少.為了能夠加速對蛋白質(zhì)三級結(jié)構(gòu)的了解,人們提出了蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測的課題.一般認(rèn)為蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)預(yù)測是

2、在蛋白質(zhì)三級結(jié)構(gòu)預(yù)測之前非常重要的一步,但是,一直以來蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)預(yù)測都未能夠達(dá)到較高的準(zhǔn)確率.該文主要對蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)預(yù)測的新方法進(jìn)行了探究.研究工作的主體思路是:對已知蛋白質(zhì)的序列和結(jié)構(gòu)進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘工作,從中發(fā)現(xiàn)一些內(nèi)在的規(guī)律;同時,盡可能多地利用現(xiàn)在己知的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)信息來預(yù)測未知的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu).首先從英特網(wǎng)上獲取PDB庫,然后用DSSP把這些數(shù)據(jù)處理成蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù),接著對這些數(shù)據(jù)按照氨基酸長度從3個到9個進(jìn)行切片和統(tǒng)計(jì)分析

3、,并在這些工作的基礎(chǔ)上建立自己的蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫.為了驗(yàn)證新的預(yù)測方法,我們用CASP5的蛋白質(zhì)數(shù)據(jù)集作為預(yù)測的測試對象.預(yù)測過程中,先把CASP5的這些蛋白質(zhì)在SWISS-PROT數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行BLAST比對,獲取預(yù)測目標(biāo)蛋白質(zhì)的同源蛋白質(zhì)序列.之后再根據(jù)盡可能多地利用已知蛋白質(zhì)信息的原則,在自己建立的蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)庫中選擇最理想的切片長度作為預(yù)測用的數(shù)據(jù)庫.接著利用選定的蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)庫和一定的打分機(jī)制對這些同源蛋白質(zhì)進(jìn)行打分,獲

4、得蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)預(yù)測的初步結(jié)果.最后再對結(jié)果進(jìn)行過濾處理,去除一些明顯不符合生物學(xué)常理的結(jié)構(gòu),就得到了最終的結(jié)果.目前我們對CASP5的56條蛋白質(zhì)進(jìn)行二級結(jié)構(gòu)預(yù)測的Q<,3>準(zhǔn)確率為64.6％,其中有20個預(yù)測樣本的Q<,3>值超過了70％,有7條蛋白質(zhì)的預(yù)測結(jié)果超過了PHD方法預(yù)測的結(jié)果.該文末尾,對預(yù)測工作中遇到的問題進(jìn)行了探討,并進(jìn)行了一些新的嘗試.我們認(rèn)為,生物進(jìn)化的多樣性決定了在蛋白質(zhì)序列和結(jié)構(gòu)之間不會存在完全——對應(yīng)的關(guān)系