蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)PSIPRED方法的改進(jìn)及其應(yīng)用.pdf

1、認(rèn)識(shí)蛋白質(zhì)與蛋白質(zhì)之間的相互作用以及了解蛋白質(zhì)如何行使其生物功能，無(wú)論是對(duì)于生物學(xué)還是對(duì)于醫(yī)藥學(xué)都是非常重要的，而這些都需要知道蛋白質(zhì)的三維結(jié)構(gòu)，因此預(yù)測(cè)蛋白質(zhì)的三維結(jié)構(gòu)勢(shì)在必行。然而，要想從一級(jí)序列直接預(yù)測(cè)蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)幾乎不可能。已有大量研究表明，已知了序列的二級(jí)結(jié)構(gòu)特征，預(yù)測(cè)蛋白質(zhì)的三級(jí)結(jié)構(gòu)將變得可行，因此，蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)是蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)的第一步。本文首先研究了如何構(gòu)建一個(gè)能夠更加準(zhǔn)確預(yù)測(cè)蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)的模型，內(nèi)容包括特征提取

2、算法和分類(lèi)算法的設(shè)計(jì)，接著本文將蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)信息特征應(yīng)用于細(xì)菌毒蛋白預(yù)測(cè)領(lǐng)域，研究工作的主要內(nèi)容和創(chuàng)新點(diǎn)歸納如下:
　　(1)本文提出了一種新的特征提取算法來(lái)提高二級(jí)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率。該方法將位置特異性打分矩陣和二面角相結(jié)合，用一個(gè)22*w（w為窗口長(zhǎng)度）維的數(shù)值特征向量表征滑動(dòng)窗口中心的氨基酸殘基，再將該特征向量輸入到一個(gè)雙層疊加的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分類(lèi)模型。我們將本文提出的方法在CB513和RS126數(shù)據(jù)集上分別做了交叉驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，同時(shí)將

3、交叉驗(yàn)證的結(jié)果和9個(gè)現(xiàn)有的方法做了比較，并在數(shù)據(jù)集CASP9上做了獨(dú)立測(cè)試，同時(shí)將該獨(dú)立測(cè)試結(jié)果和10個(gè)在線預(yù)測(cè)服務(wù)器上的得到的預(yù)測(cè)結(jié)果進(jìn)行了比較。
　　(2)由于細(xì)菌毒蛋白可以成為藥物靶標(biāo)或疫苗候選，因此毒蛋白的預(yù)測(cè)對(duì)新藥物的設(shè)計(jì)和疫苗的研制有很重要的作用。本文提出的方法首次將基于二級(jí)結(jié)構(gòu)信息的特征應(yīng)用到細(xì)菌毒蛋白預(yù)測(cè)上來(lái)，分別用蛋白質(zhì)序列特征（二肽，偽氨基酸組成）、蛋白質(zhì)序列進(jìn)化信息特征（位置特異性打分矩陣）和蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)特