基于特征融合的膜蛋白跨膜螺旋預(yù)測.pdf

1、二十世紀九十年代,隨著人類基因組計劃的開展,極大地促進了基因組學(xué)和蛋白質(zhì)組學(xué)的發(fā)展,人們獲得了海量的氨基酸殘基序列和蛋白質(zhì)序列。但在蛋白序列數(shù)據(jù)迅猛增長的同時,蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)測定卻顯得相對滯后。膜蛋白約占整個蛋白質(zhì)序列的30％,但卻僅有1%的膜蛋白結(jié)構(gòu)被測定出來。膜蛋白作為細胞膜的一部分,其已知的作為細胞間通信、調(diào)節(jié)細胞膜內(nèi)外溶質(zhì)與離子傳輸、細胞的“感覺器官”等功能在維持生物體正常運轉(zhuǎn)中起著重要作用。由于蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能之間密切的關(guān)系,如果

2、能測得蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu),那么就可以在一定程度上推斷它具有的功能。膜蛋白受體作為絕大多數(shù)藥物靶點,如能預(yù)先測得其結(jié)構(gòu)特征,那么在新藥物的研制過程中必會產(chǎn)生巨大的效益。
　　 本文主要研究預(yù)測膜蛋白跨膜螺旋。目前,基于特定位置得分矩陣(position-specificscoring matrix,PSSM)的膜蛋白跨膜螺旋預(yù)測取得了比較好的結(jié)果。但是使用PSSM進行膜蛋白跨膜螺旋預(yù)測僅僅使用了序列進化信息,膜蛋白還有許多其他的物理化學(xué)

3、性質(zhì)也可以應(yīng)用到跨膜螺旋預(yù)測中來。典型的如氨基酸的疏水性、分布傾向性都曾經(jīng)作為基礎(chǔ)信息用于跨膜螺旋預(yù)測。本文的中心思想是以PSSM為基礎(chǔ),分別引入氨基酸的疏水性、結(jié)構(gòu)傾向性、分布傾向性并觀察預(yù)測結(jié)果。具體做法是使用主成分分析(principal component analysis,PCA)對PSSM進行特征提取,獲得包含序列進化信息的特征,并以此為基礎(chǔ),分別加入結(jié)構(gòu)傾向性、疏水性、分布傾向性特征,應(yīng)用特征融合的方法,對膜蛋白跨膜螺旋區(qū)