基于序列的人類(lèi)蛋白質(zhì)泛素化修飾位點(diǎn)計(jì)算分析.pdf

1、蛋白質(zhì)泛素化在真核細(xì)胞中作為一種重要的蛋白質(zhì)翻譯后修飾，調(diào)控著多種細(xì)胞過(guò)程，如蛋白質(zhì)降解、信號(hào)傳導(dǎo)、DNA修復(fù)等。已有研究表明蛋白質(zhì)泛素化系統(tǒng)的異常與人類(lèi)的許多疾病相關(guān)，因此深入理解蛋白質(zhì)泛素化修飾過(guò)程，可能為多種疾病的治療提供理論依據(jù)。在蛋白質(zhì)泛素化修飾過(guò)程中，泛素分子主要是與靶蛋白的特定賴(lài)氨酸殘基結(jié)合，這種特定賴(lài)氨酸殘基稱(chēng)為泛素化修飾位點(diǎn)。對(duì)蛋白質(zhì)的泛素化修飾位點(diǎn)進(jìn)行識(shí)別，能有效的促進(jìn)泛素化的調(diào)控作用和泛素系統(tǒng)的分子機(jī)制的全面理解。

2、本文基于人類(lèi)蛋白質(zhì)序列特征對(duì)人類(lèi)蛋白質(zhì)泛素化修飾位點(diǎn)進(jìn)行預(yù)測(cè)，具體研究工作如下：
　　本文首先以高通量實(shí)驗(yàn)鑒定的人類(lèi)蛋白質(zhì)泛素化修飾位點(diǎn)為基礎(chǔ)，基于蛋白質(zhì)的序列特征、進(jìn)化信息、物理化學(xué)特性、結(jié)構(gòu)信息、其他翻譯后修飾作用等信息，采用隨機(jī)森林算法建立了人類(lèi)蛋白質(zhì)泛素化修飾位點(diǎn)預(yù)測(cè)模型。其預(yù)測(cè)性能分別達(dá)到敏感性63.60％、特異性66.29%、準(zhǔn)確率64.95%、馬氏相關(guān)系數(shù)值為0.299、均衡錯(cuò)誤率是0.355。并將構(gòu)建的模型和現(xiàn)有的

3、泛素化修飾位點(diǎn)預(yù)測(cè)模型UbiPred、UbPred和 CKSAAP進(jìn)行比較，結(jié)果顯示本文模型得到的預(yù)測(cè)結(jié)果明顯優(yōu)于其他三種模型。
　　其次本文重點(diǎn)對(duì)人類(lèi)蛋白質(zhì)泛素化修飾位點(diǎn)的預(yù)測(cè)結(jié)果進(jìn)行討論。分別對(duì)建立最優(yōu)模型時(shí)采用的最佳滑動(dòng)窗口長(zhǎng)度和分類(lèi)器選擇進(jìn)行了分析。同時(shí)我們還討論了蛋白質(zhì)的氨基酸含量、無(wú)序區(qū)域、磷酸化修飾、乙?；揎椗c泛素化修飾間的關(guān)系。為了研究人類(lèi)不同亞細(xì)胞定位蛋白質(zhì)的泛素化修飾機(jī)制是否存在差異，我們還提取出核蛋白和胞漿

4、蛋白，對(duì)這兩種蛋白質(zhì)分別訓(xùn)練了模型，得出的預(yù)測(cè)結(jié)果與全部人類(lèi)蛋白質(zhì)的預(yù)測(cè)結(jié)果進(jìn)行比較。
　　最后我們利用現(xiàn)有的所有人類(lèi)蛋白質(zhì)泛素化修飾位點(diǎn)數(shù)據(jù)集，建立了哺乳動(dòng)物蛋白質(zhì)泛素化修飾位點(diǎn)數(shù)據(jù)庫(kù) mUbiSiDa和人類(lèi)蛋白質(zhì)泛素化修飾位點(diǎn)預(yù)測(cè)工具PredHUbi。mUbiSiDa數(shù)據(jù)庫(kù)中提供了一個(gè)用戶(hù)友好的網(wǎng)站界面，可以實(shí)現(xiàn)瀏覽、檢索和更新哺乳動(dòng)物蛋白質(zhì)泛素化修飾位點(diǎn)等功能。PredHUb可為通過(guò)試驗(yàn)方法鑒定泛素化修飾位點(diǎn)提供參考依據(jù)，用