一種基于串聯(lián)質(zhì)譜鑒定蛋白質(zhì)突變和翻譯后修飾的算法.pdf

1、隨著人類基因組計(jì)劃的實(shí)現(xiàn)，生命科學(xué)研究進(jìn)入后基因時(shí)代。后基因組時(shí)代生命科學(xué)的中心任務(wù)就是闡明基因組所表達(dá)的真正執(zhí)行生命活動(dòng)的全部蛋白質(zhì)的表達(dá)規(guī)律和生物功能。因此，生命科學(xué)的研究重心從基因組學(xué)轉(zhuǎn)移到蛋白質(zhì)組學(xué)。在蛋白質(zhì)組學(xué)研究中，蛋白質(zhì)的氨基酸序列的鑒定是一項(xiàng)非常重要的研究。 目前，國內(nèi)外的各生物信息實(shí)驗(yàn)室和公司已經(jīng)研究出許多基于串聯(lián)質(zhì)譜的蛋白質(zhì)鑒定算法。但是，這些算法中只有少數(shù)幾個(gè)算法能夠鑒定存在突變或翻譯后修飾的蛋白質(zhì)，且各有

2、局限性。蛋白質(zhì)翻譯后修飾在生命體中具有十分重要的作用，它使蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜，功能更為完善。大多數(shù)蛋白質(zhì)中存在翻譯后修飾，目前已知的氨基酸殘基上的共價(jià)修飾就多達(dá)200多種。此外，由基因突變引起的蛋白質(zhì)突變，對生命體也有著非常重要的影響。因此，對存在突變或翻譯后修飾的蛋白質(zhì)的鑒定是一項(xiàng)很有研究價(jià)值同時(shí)極具挑戰(zhàn)性的生命科學(xué)研究。 2000年，Pavel A.Pevzner等研究人員提出Spectral Alignment算法，該算

3、法能夠鑒定存在突變或翻譯后修飾的蛋白質(zhì)，而且不需要預(yù)先知道實(shí)驗(yàn)串聯(lián)質(zhì)譜中存在何種類型的突變或者翻譯后修飾，但是這個(gè)算法也存在較多缺點(diǎn)，鑒定準(zhǔn)確率不高。本文提出Modified Spectral Alignment算法，該算法對Spectral Alignment算法進(jìn)行了改進(jìn)，不僅改進(jìn)原算法中D(k)和k-最佳Spectral Alignment的求解方式，引入相對熵原理提高打分函數(shù)的精度，結(jié)合“雙端考慮”抑制假陽性，而且建立翻譯后修飾