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蛋白质超二级结构库的建立及其序列统计分析

作　者: 李彩艳
导　师: 胡秀珍
学　校: 内蒙古工业大学
专　业: 计算数学
关键词: 蛋白质 超二级结构 数据库 统计分析 Fisher判别法
分类号: Q51
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
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内容摘要


蛋白质是生命活动的物质基础,生命活动几乎都是通过蛋白质实现的,而蛋白质的功能又与其结构紧密相关。所以知道一个蛋白质的结构对了解其功能是非常关键的。目前,在Swiss-prot(8.7版本)库中包含3421677个已知一级序列的蛋白质,而在PDB(2006.9.19)库中只包含38882个已知结构的蛋白质。实验测定的蛋白质结构比已知的蛋白质序列要少得多。实验测定蛋白质结构主要有X射线衍射法、核磁共振法等技术,但过程非常复杂,且代价较高。Anfinsen提出假说:蛋白质一级结构决定着蛋白质的空间结构。因此从蛋白质序列出发预测空间结构,揭示生物分子数据的内涵是生物信息学的重要研究课题。但直接从蛋白质的序列出发来预测高级结构仍很困难,尤其是三级结构的预测。已有报告表明蛋白质折叠主要由许多简单的超二级结构单元构成,由超二级结构获得的结构信息可用于三级结构的预测。如果知道了蛋白质简单超二级结构的模体构象,再预测三级结构,那么问题就会简单得多。所以蛋白质超二级结构预测是从一级序列预测三维结构的桥梁。本文主要工作是蛋白质超二级结构库的建立及其序列的统计分析:选取了SCOP数据库1.69版本中同源性小于40%的蛋白质6819,从PDB库中都找到每一个氨基酸对应的二级结构,在对蛋白质序列分析、整理基础上,给出五类超二级结构序列模式α-α、α-β、β-α、β-βhairpin和β-βlink共61824个;并根据Loop的长度进一步分类,建立了相应的蛋白质超二级结构数据库;并对五类蛋白质超二级结构序列所含20种氨基酸的概率作了统计分析,与相关工作做了比较,得到蛋白质超二级结构中的一系列有益信息;最后利用Fisher判别法对蛋白质超二级结构中Strand-Loop-Strand两类模体进行分类,得到较好效果。

全文目录


摘要  3-4
Abstract  4-9
第一章 绪论  9-14
  1.1 课题研究背景  9-10
  1.2 课题研究的必要性和国内外研究概况  10-12
    1.2.1 课题研究的必要性  10-11
    1.2.2 国内外研究概况  11-12
  1.3 本文主要研究内容安排  12-14
第二章 蛋白质结构及简单超二级结构模体简介  14-19
  2.1 引言  14
  2.2 蛋白质的氨基酸组成和结构  14-17
    2.2.1 蛋白质的氨基酸组成  14-15
    2.2.2 蛋白质的结构  15-17
  2.3 简单蛋白质超二级结构模体定义  17-18
  2.4 本章小结  18-19
第三章 蛋白质超二级结构数据库的建立  19-29
  3.1 引言  19
  3.2 蛋白质超二级结构数据库的建立  19-25
    3.2.1 PDB 数据库简介  19-20
    3.2.2 SCOP 数据库简介  20-22
    3.2.3 蛋白质序列的分析及蛋白质超二级结构数据库的建立  22-25
  3.3 与ARCHDB 数据库的比较  25-28
  3.4 本章小结  28-29
第四章 五类蛋白质超二级结构序列的统计分析  29-37
  4.1 引言  29
  4.2 LOOP序列的统计分析  29-32
  4.3 LOOP序列N 端C 端及其连接规则二级结构序列的统计分析  32-36
  4.4 本章小结  36-37
第五章 蛋白质超二级结构中STRAND-LOOP-STRAND 两类模体的分类  37-54
  5.1 引言  37
  5.2 数据集  37-38
    5.2.1 数据集建立  37-38
    5.2.2 ARCHD840 数据集  38
  5.3 FISHER判别法  38-41
    5.3.1 FISHER判别法  38-40
    5.3.2 判别值选取的改进  40-41
  5.4 序列片段长及指标的选取  41-45
    5.4.1 序列片段长的选取  41-44
    5.4.2 指标的选取  44-45
  5.5 精确度评价指标  45
  5.6 结果及讨论  45-53
    5.6.1 本文数据集结果及讨论  45-49
    5.6.2 ARCHDB 40 数据集结果及讨论  49-53
  5.7 本章小结  53-54
第六章 工作总结与展望  54-56
  6.1 工作总结  54-55
  6.2 展望  55-56
参考文献  56-60
致谢  60-61
作者简介  61-62
发表文章  62

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中图分类: > 生物科学 > 生物化学 > 蛋白质
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