Alpha螺旋跨膜蛋白3D結(jié)構(gòu)中的殘基可接觸性預(yù)測研究.pdf

1、跨膜蛋白是一種橫跨生物膜的并且永久依附在膜上的蛋白質(zhì)，也就是說，跨膜蛋白從膜的一側(cè)跨越通向膜的另一側(cè)?？缒さ鞍子袃煞N類型：Alpha螺旋跨膜蛋白和β折疊跨膜蛋白。這類嵌入膜的Alpha螺旋跨膜多面體的蛋白質(zhì)構(gòu)成生物體中大部分離子通道、轉(zhuǎn)運(yùn)通道和受體。在人類蛋白質(zhì)組中，預(yù)計(jì)會有接近3000組Alpha螺旋跨膜蛋白，占據(jù)了所有人類蛋白質(zhì)組總數(shù)的25％。在本研究中，我們主要集中在Alpha螺旋跨膜蛋白質(zhì)，因?yàn)棣抡郫B蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)數(shù)量很少，可能會導(dǎo)

2、致統(tǒng)計(jì)學(xué)中“小樣本”問題的出現(xiàn)。
　　本研究主要集中解決Alpha螺旋跨膜蛋白研究中的兩個(gè)問題：可接觸性預(yù)測和蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)結(jié)合位點(diǎn)預(yù)測。對于蛋白質(zhì)可接觸性預(yù)測，我們提出了一個(gè)全新的基于序列信息的預(yù)測方法MemBrain-Rasa。該方法是將機(jī)器學(xué)習(xí)引擎和最新開發(fā)的結(jié)構(gòu)片段相似引擎兩部分結(jié)合起來預(yù)測可接觸性。我們首先構(gòu)建了本地的全面的可接觸性數(shù)據(jù)庫，用來進(jìn)行基于序列信息的結(jié)構(gòu)片段相似性搜索。基于同源結(jié)構(gòu)片段的預(yù)測結(jié)果再按照設(shè)計(jì)好的

3、知識規(guī)則和支持向量回歸的預(yù)測結(jié)果進(jìn)行融合得到最終的輸出結(jié)果。我們的研究結(jié)果表明，MemBrain-Rasa的預(yù)測結(jié)果的相關(guān)系數(shù)為0.733，平均絕對誤差為13.953，比現(xiàn)存的方法分別提高26.4%和26.1%。MemBrain-Rasa代表了Alpha螺旋跨膜蛋白結(jié)構(gòu)建模的最新進(jìn)展，本軟件的訪問地址為www.csbio.sjtu.edu.cn/bioinf/MemBrain/。對于結(jié)合位點(diǎn)的預(yù)測，我們提出了僅基于序列信息并且利用機(jī)器學(xué)