本文關(guān)鍵詞：溶菌酶蛋白質(zhì)內(nèi)部空間遠(yuǎn)程相關(guān)性研究　出處：《吉林大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：蛋白質(zhì)是生命不可或缺的物質(zhì)基礎(chǔ),也是生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者。因其對(duì)于生命的重要性,人們對(duì)蛋白質(zhì)的研究熱情從未衰減,其中蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能一直都是科學(xué)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。研究蛋白質(zhì)構(gòu)象空間對(duì)于研究蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能的關(guān)系來說是極其重要的,不同構(gòu)象之間的動(dòng)力學(xué)信息也是研究蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能關(guān)系的重要的寶貴數(shù)據(jù)來源。動(dòng)力學(xué)上的結(jié)構(gòu)相關(guān)性是蛋白質(zhì)別構(gòu)效應(yīng)的基礎(chǔ),絕大多數(shù)生物學(xué)相關(guān)的別構(gòu)效應(yīng)在空間上是遠(yuǎn)程的。了解結(jié)構(gòu)相關(guān)性,尤其是在空間遠(yuǎn)程的相關(guān)性,對(duì)闡明蛋白質(zhì)別構(gòu)機(jī)制并操縱蛋白質(zhì)別構(gòu)是非常必要的。本篇論文以溶菌酶蛋白質(zhì)HEWL(Hen Egg White Lysozyme)在自然折疊狀態(tài)下的長時(shí)間分子動(dòng)力學(xué)模擬軌跡為數(shù)據(jù)來源,分析了HEWL蛋白質(zhì)內(nèi)部空間遠(yuǎn)程相關(guān)性,并對(duì)可能的別構(gòu)效應(yīng)調(diào)節(jié)位點(diǎn)進(jìn)行預(yù)測,形成了一套蛋白質(zhì)內(nèi)部空間遠(yuǎn)程相關(guān)性的計(jì)算分析方法。首先,分析了HEWL蛋白質(zhì)的主鏈二面角的分布情況,由于蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)非常穩(wěn)定,大多數(shù)主鏈二面角只有一種主要狀態(tài),但存在著部分主鏈二面角有兩種及以上的主要狀態(tài),這些主鏈二面角的所在位置可能是蛋白質(zhì)別構(gòu)效應(yīng)的關(guān)鍵位點(diǎn)。接下來計(jì)算了主鏈二面角之間的循環(huán)相關(guān)系數(shù)、互信息以及距離,分析了主鏈二面角之間的遠(yuǎn)程相關(guān)性,確定互信息對(duì)于分析HEWL蛋白質(zhì)內(nèi)部相關(guān)性更具優(yōu)勢,并探究了互信息與二級(jí)結(jié)構(gòu)、距離之間的關(guān)系。發(fā)現(xiàn)較強(qiáng)的遠(yuǎn)程相關(guān)性主要存在于蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的loop區(qū)之間。進(jìn)一步的,依據(jù)某一個(gè)主鏈二面角的兩種不同的狀態(tài)將軌跡中的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)分為兩個(gè)子集,計(jì)算了子數(shù)據(jù)集之間的互信息差異,發(fā)現(xiàn)兩個(gè)主鏈二面角之間的相關(guān)性會(huì)受第三個(gè)主鏈二面角的影響,而它們?cè)诳臻g上可能相距較遠(yuǎn);通過作出互信息差異在主鏈二面角之間的距離上的分布圖,進(jìn)一步分析了互信息差異與距離的關(guān)系,一些二面角雖然距主鏈二面角對(duì)距離較遠(yuǎn),但仍能影響主鏈二面角對(duì)的相關(guān)性。為了更好的闡釋第三個(gè)主鏈二面角對(duì)于主鏈二面角對(duì)之間相關(guān)性的影響,計(jì)算了每三個(gè)主鏈二面角之間的交互信息,分析了三個(gè)主鏈二面角之間的空間遠(yuǎn)程相關(guān)性,并且與子數(shù)據(jù)集相關(guān)性分析相比,該方法對(duì)于分析三者之間的相關(guān)性更加可靠。接下來將分析對(duì)象從主鏈二面角延伸到殘基,計(jì)算了每兩個(gè)殘基之間的互信息,分析了殘基之間的空間遠(yuǎn)程相關(guān)性。最后,基于主鏈二面角和殘基的空間遠(yuǎn)程相關(guān)性分析,本文對(duì)可能的別構(gòu)效應(yīng)調(diào)節(jié)位點(diǎn)進(jìn)行預(yù)測,并與已知位點(diǎn)位置比對(duì)。分析蛋白質(zhì)內(nèi)部的相關(guān)性可以進(jìn)一步構(gòu)建蛋白質(zhì)相關(guān)性網(wǎng)絡(luò)模型,進(jìn)而更準(zhǔn)確的預(yù)測蛋白質(zhì)別構(gòu)效應(yīng)的調(diào)節(jié)位點(diǎn)以及優(yōu)化蛋白質(zhì)設(shè)計(jì)。
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：Q51

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本文編號(hào)：1336433