蛋白質熱穩(wěn)定性的相關序列特征挖掘.pdf

1、蛋白質作為構成生命的基礎有機大分子物質，其特性一直是人們所關注和研究的重點。在蛋白質的眾多特性之中，蛋白質的熱穩(wěn)定性就是蛋白質的一項非常重要的特性。熱穩(wěn)定性好的蛋白質比其他蛋白質對高溫環(huán)境具有更好的耐受能力，并有非常好的應用前景，然而目前對影響這一特性的特征挖掘卻并沒有取得很好的效果。本文針對蛋白質的這一重要特性，采用生物信息學的方法挖掘對蛋白質熱穩(wěn)定性有影響的序列特征，并通過序列特征預測提高蛋白質熱穩(wěn)定性的突變位點。主要工作包括以下三

2、點：
　?。?）本文構建了不同最適溫度細菌的同源蛋白數(shù)據(jù)庫集，根據(jù)同源蛋白的序列比對，找到對同源蛋白最適溫度有影響的序列位置。對這些位置的氨基酸進行氨基酸組成、進化特征、氨基酸指數(shù)、蛋白質二級結構特征分析。通過分析，找到了一些造成同源蛋白最適溫度差異的特征。
　?。?）本文構建了不同最適溫度的酶數(shù)據(jù)集，并且提出了一種新的序列特征提取方法——短片段模糊匹配方法。該方法對一定長度的蛋白質序列片段按照一定規(guī)則匹配到完整的蛋白質序列

3、中，通過不同的蛋白質匹配的頻率不同，計算該序列片段與蛋白質最適溫度的相關性，從而構建與最適溫度有明顯相關性的特征片段庫。對一個未知的蛋白質序列進行特征片段庫中的短片段模糊匹配，即可預測蛋白質序列中與其熱穩(wěn)定性相關的位點。根據(jù)對比傳統(tǒng)預測方法和在熱力學突變數(shù)據(jù)庫中進行預測驗證發(fā)現(xiàn)，該方法具有較好的預測效果，且更利于實驗設計。
　?。?）本文將短片段模糊匹配方法應用到具體的實驗中，實驗采用中溫淀粉酶和高溫淀粉酶作為材料。通過本文方法預