蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)研究及B細(xì)胞表位預(yù)測(cè).pdf

1、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)是了解蛋白質(zhì)功能的重要基礎(chǔ)。具有不同形狀的蛋白會(huì)行使不同的功能，而蛋白質(zhì)表面具有不同結(jié)構(gòu)的區(qū)域也會(huì)擁有不同的功能，如小分子結(jié)合位點(diǎn)與蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)綁定位點(diǎn)。怎樣對(duì)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理的描述成為分析蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵基礎(chǔ)。
　　本文針對(duì)如何描述蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)這一問(wèn)題，提出了一些描述工具，包括基于統(tǒng)計(jì)深度函數(shù)的氨基酸殘基深度函數(shù)(L1 depth)、表面分層k層凸包(SCHk)、表面累積k層凸包(S CHk)。這些工具可以較好

2、的描述蛋白質(zhì)內(nèi)原子間或殘基間的相對(duì)位置關(guān)系及分層關(guān)系。
　　相對(duì)于DPX深度及ResidueDepth，L1 depth等統(tǒng)計(jì)深度函數(shù)不依賴(lài)于RSA。本文發(fā)現(xiàn)深度與常見(jiàn)的氨基酸理化性質(zhì)具有高相關(guān)性，不同的二級(jí)結(jié)構(gòu)具有不同的平均深度。進(jìn)一步，我們發(fā)現(xiàn)蛋白質(zhì)表面小分子結(jié)合位點(diǎn)的深度要顯著性高于非結(jié)合位點(diǎn)。蛋白質(zhì)表面殘基的保守性隨深度的變化呈對(duì)號(hào)函數(shù)分布。利用蛋白質(zhì)的全局L1depth的經(jīng)驗(yàn)分布函數(shù)的數(shù)字特征，我們初步的給出了一種新的蛋

3、白質(zhì)形狀分類(lèi)準(zhǔn)則，并在表面殘基保守性分析用應(yīng)用了該分類(lèi)準(zhǔn)則。通過(guò)深度函數(shù)分析及表面分層k層凸包分析，我們發(fā)現(xiàn)B細(xì)胞表位及磷酸化位點(diǎn)傾向于位于蛋白質(zhì)表面凸起區(qū)域。針對(duì)B細(xì)胞表位，我們利用凸包分析，發(fā)現(xiàn)CBTOPE57數(shù)據(jù)集有40％的表位位于蛋白質(zhì)表面第一層凸包(SCH1)中，95％的表位位于蛋白質(zhì)表面10層累積凸包(SCH10)中。而SCH10僅僅覆蓋了蛋白質(zhì)表面不到85％的區(qū)域。進(jìn)一步，在每層表面分層凸包(SCHk)上，我們計(jì)算了殘基的

4、深度、RSA、保守性、HSE等特征，并發(fā)現(xiàn)非表位與表位之間在DPX深度、HSE等特征上存在著差異。
　　最后，本文給出了一種基于序列的B細(xì)胞表位預(yù)測(cè)方法，該方法基于支持向量機(jī)(SVM)及抽樣方法，使用12個(gè)SVM對(duì)B細(xì)胞結(jié)構(gòu)表位進(jìn)行預(yù)測(cè)。在訓(xùn)練集上的5-fold交叉實(shí)驗(yàn)結(jié)果，AUC能夠達(dá)到0.642-0.672。在檢驗(yàn)集上AUC值為0.579-0.604。另外本文給出了一種基于結(jié)構(gòu)的B細(xì)胞表位預(yù)測(cè)的方法，在TEST19數(shù)據(jù)集上平均