蛋白質(zhì)與配體分子之間的相互作用在生命過程中普遍存在,且不可或缺。蛋白質(zhì)與配體分子之間的相互作用是通過部分氨基酸殘基與配體分子的相互作用來實(shí)現(xiàn)的,這些氨基酸殘基被稱為綁定位點(diǎn)。精確識別蛋白質(zhì)與配體的綁定位點(diǎn),對于理解蛋白質(zhì)的功能、分析生物分子之間的相互關(guān)系和設(shè)計新藥物等方面具有重要的指導(dǎo)意義。通過生物實(shí)驗(yàn)方法來測定蛋白質(zhì)與配體的綁定位點(diǎn),存在高成本、周期長等問題。因此,研發(fā)一種簡單有效的計算方法來預(yù)測蛋白質(zhì)與配體綁定位點(diǎn)是迫在眉睫的。于是,蛋白質(zhì)與配體綁定位點(diǎn)預(yù)測問題逐漸成為了生物信息學(xué)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。由于蛋白質(zhì)與配體分子之間的相互作用是復(fù)雜多變的,蛋白質(zhì)與配體之間的綁定位點(diǎn)的預(yù)測仍然是一個具有挑戰(zhàn)性的研究問題,特別是直接從蛋白質(zhì)序列進(jìn)行綁定位點(diǎn)預(yù)測。針對基于序列的蛋白質(zhì)與配體綁定位點(diǎn)預(yù)測問題,本文中重點(diǎn)研究了機(jī)器學(xué)習(xí)方法在該預(yù)測問題中的應(yīng)用。在總結(jié)已有預(yù)測方法的基礎(chǔ)上,本文從機(jī)器學(xué)習(xí)角度提出了亟需解決的三個關(guān)鍵性科學(xué)問題:類不平衡學(xué)習(xí)問題、特征學(xué)習(xí)問題與如何利用海量呈現(xiàn)且持續(xù)增長的蛋白質(zhì)數(shù)據(jù)的學(xué)習(xí)問題。針對這三個關(guān)鍵性科學(xué)問題,本文提出了不同的解決辦法,并分別用于提升基于序列的蛋白... 

【文章來源】：南京理工大學(xué)江蘇省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：133 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１．１?２０種常見氨基酸詳細(xì)信息（圖片引用自??ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｂａｃｈｅｍ．ｃｏｍ／ｆｉｌｅａｄｍｉｎ／ｕｓｅｒ?ｕｐｌｏａｄ／ｐｄｆ／Ｆｌｖｅｒｓ／Ｐｅｒｉｏｄｉｃ?Ｃｈａｒｔ?Ａｍｉｎｏ?Ａｃｉｄｓ．ｐｄｆ）??蛋白質(zhì)大分子是構(gòu)成生命的物質(zhì)基礎(chǔ)，是構(gòu)成細(xì)胞的基本有機(jī)物，參與維持生物細(xì)??胞生存與代謝的多個重要過程

?蛋白質(zhì)與ｆｌｉＭ本綁定位點(diǎn)預(yù)測的特征抽取及學(xué)習(xí)算法研究??的生物大分子化合物。氨基酸是組成蛋白質(zhì)分子的基本單位。如圖１．１所示，常見的二??十種氨基酸類型有組氨酸（Ｈｉｓｔｉｄｉｎｅ）、天冬氨酸（Ａｓｐａｒｔｉｃ?Ａｃｉｄ）、精氨酸（Ａｒｇｉｎｉｎｅ）、??苯丙氨酸（Ｐｈｅｎｙｌａｌａｎｉｎｅ）、丙氨酸（Ａｌａｎｉｎｅ）、半胱氨酸（Ｃｙｓｔｅｉｎｅ）、甘氣酸（Ｇｌｙｃｉｎｅ）、??谷氨酸胺（Ｇｌｕｔａｍｉｎｅ）、谷氨酸（Ｇｌｕｔａｍｉｃ?Ａｃｉｄ）、賴氨酸（Ｌｙｓｉｎｅ）、亮氣酸（Ｌｅｕｃｉｎｅ）、??蛋氨酸（Ｍｅｔｈｉｏｎｉｎｅ）、天冬酰胺（Ａｓｐａｒａｇｉｎｅ）、絲氣酸（Ｓｅｒｉｎｅ）、酷氨酸（Ｔｙｒｏｓｉｎｅ）、??蘇氨酸（Ｔｈｒｅｏｎｉｎｅ）、異亮氣酸（Ｉｓｏｌｅｕｃｉｎｅ）、色氧酸（Ｔｒｙｐｔｏｐｈａｎ）、脯氨酸（Ｐｒｏｌｉｎｅ）??與纈氨酸（Ｖａｌｉｎｅ）。一個氨基酸的氨基可以和另一個氨基酸的羧基進(jìn)行脫水縮合反應(yīng)從??而形成肽鍵。具體來說，蛋白質(zhì)是由多個氨基酸脫水縮合組合的多肽鏈經(jīng)過盤曲折疊形??成的具有一定空間結(jié)構(gòu)的、生物活性的大分子。??ＭＫＨＢ?ＰＥＲＩＯＤＩＣ?ＣＨＡＲＴ?ＯＦ?ＡＭＩＮＯ?ＡＣＩＤＳ?ＷＰＨ??ｍ?■??■?一―—二：‘：腦??９?ｕ?ｃ－．＞??｜?＝?一??圖１．１?２０種常見氨基酸詳細(xì)信息（圖片引用自??ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｂａｃｈｅｍ．ｃｏｍ／ｆｉｌｅａｄｍｉｎ／ｕｓｅｒ?ｕｐｌｏａｄ／ｐｄｆ／Ｆｌｖｅｒｓ／Ｐｅｒｉｏｄｉｃ?Ｃｈａｒｔ?Ａｍｉｎｏ?Ａｃｉｄｓ．ｐｄｆ）??蛋白質(zhì)大分子是構(gòu)成生命的物質(zhì)基礎(chǔ)

博士學(xué)位論文??種相互作用就是氫鍵［３Ｗ５１。在氫鍵中，Ｘ與Ｙ—般是電負(fù)性很強(qiáng)的Ｆ、Ｎ與０原子，其??它的原子（如Ｃ、Ｓ、Ｃ１與Ｐ等）在某些情況下也有可能形成氫鍵。圖１．２顯示了水分??子之間的０－Ｈ?０形式的氫鍵示意圖。??具體來說，當(dāng)一個氫原子與電負(fù)性大的Ｘ原子以共建鍵結(jié)合后，共用的電子對將會??強(qiáng)烈地偏向于電負(fù)性大的Ｘ原子，從而使得氫原子幾乎呈現(xiàn)出質(zhì)子狀態(tài)，進(jìn)一步地形成??了很大的偶極矩。此時，Ｘ－Ｈ中的氫原子幾乎只有原子核，無內(nèi)層電子，半徑極小，只??帶少部分正電荷，這樣的Ｈ原子極為容易吸引附近的另外一個電負(fù)性大的、半徑小的、??并帶有孤電子對的Ｙ原子，進(jìn)而產(chǎn)生了靜電吸引作用，即氫鍵。??氫鍵作用力與Ｘ和Ｙ原子的電負(fù)性呈正相關(guān)、與Ｘ和Ｙ原子的半徑呈負(fù)相關(guān)。如??氟原子的半徑最小而電負(fù)性最大，因此Ｆ－Ｈ…Ｆ形式的氫鍵作用力最強(qiáng)。氫鍵的鍵能在??分子間作用力的范圍內(nèi)，大部分在２５？４０ｋＪ／ｍｏ丨之間，最大約為２００ｋＪ／ｍｏ丨（Ｆ－Ｈ?Ｆ形??式的氫鍵）。盡管氫鍵的鍵能強(qiáng)于靜電引力

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]蛋白質(zhì)組學(xué)及其技術(shù)發(fā)展[J]. 王英超,黨源,李曉艷,王興龍.  生物技術(shù)通訊. 2010(01)
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[4]結(jié)構(gòu)基因組學(xué)中的衍射相位問題[J]. 范海福,梁棟材.  生命科學(xué). 2003(02)
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博士論文
[1]若干蛋白質(zhì)與配體識別分子機(jī)制的理論計算[D]. 付婷.大連理工大學(xué) 2013
[2]基于機(jī)器學(xué)習(xí)的蛋白質(zhì)結(jié)合位點(diǎn)特征化和預(yù)測方法研究[D]. 熊毅.武漢大學(xué) 2011



本文編號：3264747