基于蛋白質(zhì)磷酸化相關(guān)位點-修飾網(wǎng)絡(luò)的翻譯后修飾位點預(yù)測研究.pdf

1、蛋白質(zhì)翻譯后修飾(post-translational modification，PTM)是一種十分重要的生命活動調(diào)控方式，可以改變蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)并完善蛋白質(zhì)的功能。因此深入研究蛋白質(zhì)翻譯后修飾的原理、種類、作用機(jī)制對于理解人類疾病的發(fā)病機(jī)制具有重要意義。
　　近年來，隨著實驗技術(shù)的不斷發(fā)展，積累了大量的蛋白質(zhì)翻譯后修飾位點數(shù)據(jù)，極大地推動了蛋白質(zhì)翻譯后修飾的研究進(jìn)展。然而實驗方法往往耗時耗力且成本較高，因此有必要發(fā)展高效、精確的計

2、算方法預(yù)測翻譯后修飾位點，為后續(xù)實驗工作提供有用的參考信息?，F(xiàn)有的計算方法大部分使用蛋白質(zhì)氨基酸序列信息進(jìn)行預(yù)測，忽視了蛋白質(zhì)翻譯后修飾間的功能聯(lián)系信息。有研究表明insituPTM指的是相同蛋白質(zhì)同一個位點上發(fā)生多種翻譯后修飾類型，可以反映出翻譯后修飾間的功能聯(lián)系。因此由多位點-多修飾相互作用關(guān)系的insituPTM啟發(fā)本文從磷酸化相關(guān)位點-修飾網(wǎng)絡(luò)的角度充分考慮網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)信息，進(jìn)而應(yīng)用于翻譯后修飾位點預(yù)測中來。本文主要研究內(nèi)容如下

3、:1、利用多種翻譯后修飾數(shù)據(jù)庫中收集的絲/蘇/酪氨酸位點上的翻譯后修飾位點數(shù)據(jù)，構(gòu)建了磷酸化相關(guān)位點-修飾網(wǎng)絡(luò)。在該網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，提出了基于資源配置的網(wǎng)絡(luò)鏈路預(yù)測算法SMNBI用于磷酸化位點預(yù)測。該算法主要利用網(wǎng)絡(luò)中已知的鏈路信息對未知的位點與修飾相互作用關(guān)系進(jìn)行預(yù)測。將SMNBI算法與現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)鏈路預(yù)測算法及磷酸化位點預(yù)測方法進(jìn)行比較，結(jié)果表明磷酸化相關(guān)位點-修飾網(wǎng)絡(luò)在磷酸化位點預(yù)測中發(fā)揮重要作用，能夠大幅度提高預(yù)測精度。
　　

4、2、為解決磷酸化相關(guān)位點-修飾網(wǎng)絡(luò)中孤立節(jié)點的預(yù)測問題，本文進(jìn)一步提出了多核支持向量機(jī)算法MK-SVM用于全面預(yù)測絲/蘇/酪氨酸位點上的多種翻譯后修飾類型。首先采用高斯核函數(shù)和氨基酸置換矩陣BLOSUM62分別設(shè)計了高斯互作譜相似性核和蛋白質(zhì)局部序列相似性核，然后通過線性加權(quán)組合核函數(shù)的方式輸入到SVM進(jìn)行訓(xùn)練和預(yù)測。MK-SVM算法不僅有效解決了磷酸化相關(guān)位點-修飾網(wǎng)絡(luò)中孤立節(jié)點的預(yù)測問題，而且可對絲/蘇/酪氨酸位點上的多種翻譯后修飾