蛋白質(zhì)折疊結(jié)構(gòu)的氨基酸配對(duì)的統(tǒng)計(jì)分析及數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)建.pdf

1、蛋白質(zhì)的三維空間結(jié)構(gòu)在蛋白質(zhì)功能研究中具有重要作用。從蛋白質(zhì)一級(jí)序列預(yù)測(cè)蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu)是預(yù)測(cè)蛋白質(zhì)三維空間結(jié)構(gòu)和理解蛋白質(zhì)折疊機(jī)制的關(guān)鍵步驟。基于 SQL Server 數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)，將蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)研究的樣本集 CB513、CB396 和 RS126 等組織起來，建立了數(shù)據(jù)庫(kù) DataSet，并配置了一個(gè) IIS (Internet Information Services) 服務(wù)器實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)查詢。該數(shù)據(jù)庫(kù)將蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)樣

2、本集有效地組織起來，實(shí)現(xiàn)了規(guī)范化、結(jié)構(gòu)化管理，便于存儲(chǔ)、檢索和分析數(shù)據(jù)，減少錯(cuò)誤的發(fā)生。通過該數(shù)據(jù)庫(kù)可以提取供蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)研究的樣本、序列轉(zhuǎn)換、變換編碼以及分析評(píng)價(jià)預(yù)測(cè)結(jié)果等，取代許多傳統(tǒng)的依靠編程處理文本文件的煩瑣工作，大大提高效率，促進(jìn)工作的開展。 蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)可以成為預(yù)測(cè)蛋白質(zhì)三維空間結(jié)構(gòu)和理解蛋白質(zhì)折疊機(jī)制的基礎(chǔ)和起點(diǎn)。因而，從已知結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)中盡可能多地挖掘出二級(jí)結(jié)構(gòu)蘊(yùn)含的潛在信息和規(guī)律，就顯得十分必要。β折

3、疊結(jié)構(gòu)是重要的二級(jí)結(jié)構(gòu)類型之一，在這種結(jié)構(gòu)中，相鄰折疊股片段上的氨基酸形成兩兩配對(duì)。為了探索股片段之間的相互作用關(guān)系，收集整理了這些配對(duì)，并基于 SQL Server 2000系統(tǒng)構(gòu)建了一個(gè)關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)——SheetsPair，也為該數(shù)據(jù)庫(kù)建立了IIS服務(wù)器，實(shí)現(xiàn)了基于網(wǎng)絡(luò)的查詢。 基于SheetsPair數(shù)據(jù)庫(kù)，統(tǒng)計(jì)和分析了β折疊結(jié)構(gòu)中的氨基酸配對(duì)，探索了配對(duì)規(guī)律。結(jié)果表明，20 種氨基酸在整體上具有配對(duì)親和傾向，疏水作用在

4、β折疊結(jié)構(gòu)的形成中也具有非常重要的作用。基于統(tǒng)計(jì)結(jié)果，還計(jì)算出了一套氨基酸配對(duì)親和值。本研究的結(jié)果可為今后蛋白質(zhì)三維空間結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)以及蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)折疊機(jī)制的研究帶來一定幫助。 從氨基酸配對(duì)統(tǒng)計(jì)分析的結(jié)果出發(fā)，探索了股片段配對(duì)的算法，提出了一種算法思路，并開發(fā)了一些軟件和程序以輔助算法的開發(fā)。雖然目前尚未開發(fā)出十分完善的算法，但前有的工作基礎(chǔ)表明該領(lǐng)域具有廣闊的前景。 在前期若干生物信息數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)建工作的基礎(chǔ)上，基于 S

5、QL Server 2000，構(gòu)建了一個(gè)神經(jīng)信息學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)——腦電數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，并也為其配置了一個(gè)IIS 服務(wù)器用于網(wǎng)絡(luò)查詢。以臨床腦電數(shù)據(jù)為例，該數(shù)據(jù)庫(kù)不僅存儲(chǔ)了病例信息，還將腦電數(shù)據(jù)及其注釋結(jié)構(gòu)化和規(guī)范化為數(shù)據(jù)庫(kù)的表的形式。這與通常的采用文本文件的存儲(chǔ)方式不同，它能夠充分發(fā)揮關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)的強(qiáng)大優(yōu)勢(shì)，為存儲(chǔ)、檢索和分析數(shù)據(jù)帶來最大程度的方便和靈活性，減少錯(cuò)誤的發(fā)生。為有效管理神經(jīng)信息學(xué)研究的多種算法、方便用戶調(diào)用，開發(fā)了一個(gè)“生物數(shù)據(jù)分析

6、平臺(tái)”軟件，該軟件可展示生理信號(hào)數(shù)據(jù)，并集成多種算法，通過平臺(tái)可直接調(diào)用算法進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。軟件還允許用戶自行添加、刪除算法等。 生物計(jì)算一般是大規(guī)模、高通量并且十分費(fèi)時(shí)的過程，因而在編程實(shí)現(xiàn)生物計(jì)算算法或在開發(fā)生物計(jì)算軟件時(shí)，設(shè)計(jì)向用戶指示處理進(jìn)度的功能就十分必要。本文在前期軟件開發(fā)和程序設(shè)計(jì)的工作基礎(chǔ)上，總結(jié)出一套指示處理進(jìn)度的方法，并基于Visual Basic語(yǔ)言開發(fā)了一種比一般進(jìn)度條控件更強(qiáng)大的指示進(jìn)度窗體，封裝了常用