【摘要】：無(wú)論是在真核還是原核細(xì)胞中,賴(lài)氨酸是蛋白序列中最常見(jiàn)的翻譯后修飾位點(diǎn)。為了進(jìn)一步探究賴(lài)氨酸修飾的分子機(jī)制,需要準(zhǔn)確地識(shí)別出序列中賴(lài)氨酸修飾的位點(diǎn)和修飾的程度。到目前為止,識(shí)別賴(lài)氨酸修飾位點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)方法有很多,但這些實(shí)驗(yàn)方法通常花費(fèi)昂貴且耗時(shí)耗力。因此,基于蛋白質(zhì)序列信息預(yù)測(cè)賴(lài)氨酸翻譯后修飾位點(diǎn)的計(jì)算方法受到越來(lái)越多的青睞。在本文中,作者重點(diǎn)研究了兩種賴(lài)氨酸翻譯后修飾的類(lèi)型(pupylation和琥珀�；�)。Pupylation在細(xì)菌中作為一種有利于細(xì)胞行使功能的翻譯后修飾類(lèi)型,通常調(diào)節(jié)原核細(xì)胞中的蛋白質(zhì)功能。在pupylation過(guò)程中,原核生物類(lèi)泛素化標(biāo)記作用在功能上與泛素化相似,可以標(biāo)記靶蛋白來(lái)促進(jìn)蛋白酶體的降解。本文中,作者通過(guò)系統(tǒng)地分析開(kāi)發(fā)了一個(gè)名為pbPUP的pupylation位點(diǎn)預(yù)測(cè)器。特別是作者采用了一套復(fù)雜的編碼方案,即基于氨基酸對(duì)的組成的編碼pbCKSAAP,用來(lái)表征pupylation位點(diǎn)周?chē)蛄衅蔚男蛄心Ｊ胶瓦M(jìn)化信息,并應(yīng)用支持向量機(jī)構(gòu)建其預(yù)測(cè)模型。10折交叉檢驗(yàn)結(jié)果顯示,在pbPUP性能表現(xiàn)中AUC值為0.849,并且在獨(dú)立測(cè)試集中的表現(xiàn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于現(xiàn)有的其他預(yù)測(cè)器。網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器pbPUP和后臺(tái)數(shù)據(jù)免費(fèi)提供服務(wù),網(wǎng)址為：http://protein.cau.edu.cn/pbPUP/。作為一種新發(fā)現(xiàn)的蛋白質(zhì)翻譯后修飾,賴(lài)氨酸的琥珀�；谠撕驼婧松镏袑�(duì)于調(diào)節(jié)細(xì)胞過(guò)程中蛋白質(zhì)功能同樣起著重要的作用。本文中作者通過(guò)整合三種編碼方法開(kāi)發(fā)了一個(gè)名為SuccinSite的計(jì)算工具來(lái)對(duì)蛋白質(zhì)琥珀�；稽c(diǎn)進(jìn)行預(yù)測(cè),三種編碼分別為基于k空格氨基酸對(duì)組成的編碼,二進(jìn)制編碼和基于氨基酸理化性質(zhì)的編碼。5折交叉檢驗(yàn)結(jié)果顯示,在SuccinSite性能表現(xiàn)中AUC值為0.802,同樣在獨(dú)立測(cè)試集中的預(yù)測(cè)表現(xiàn)也好于其他現(xiàn)有預(yù)測(cè)器。此外,作者從隨機(jī)森林中訓(xùn)練出的模型中還提取到了位點(diǎn)周?chē)男畔⑻卣骱捅容^重要的特征組合規(guī)律,從側(cè)面解釋了預(yù)測(cè)器的工作原理。最后,作者整理了一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù),其中包括4,411個(gè)經(jīng)過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證的琥珀�；鞍踪|(zhì)中的12,456個(gè)琥珀酰化位點(diǎn)。網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器,訓(xùn)練及測(cè)試數(shù)據(jù)集,源代碼和數(shù)據(jù)庫(kù)均可以免費(fèi)供大家查看和使用,網(wǎng)址為：http://systbio.cau.edu.cn/SuccinSite/。綜上所述,本文中作者所開(kāi)發(fā)的預(yù)測(cè)器(pbPUP和SuccinSite)將對(duì)賴(lài)氨酸的pupylation和琥珀�；稽c(diǎn)的預(yù)測(cè)具有較大的幫助。
[Abstract]:Lysine is the most common post-translational modification site in protein sequences, both in eukaryotic and prokaryotic cells. In order to further explore the molecular mechanism of lysine modification, it is necessary to accurately identify the sites and degree of lysine modification in the sequence. Up to now, there are many methods to identify lysine modified sites, but these methods are usually expensive and time-consuming. Therefore, prediction of lysine posttranslational modification sites based on protein sequence information has attracted more and more attention. In this paper, two types of lysine posttranslational modification (pupylation and succinylated). Pupylation) have been studied in bacteria as a kind of posttranslational modification that is beneficial to the function of cells, which usually regulates the protein function in prokaryotic cells. In the process of pupylation, prokaryotic ubiquitin labeling is functionally similar to that of ubiquitin, and can be labeled as target proteins to promote proteasome degradation. In this paper, a pupylation locus predictor called pbPUP is developed by systematic analysis. In particular, the authors used a complex coding scheme, namely, a coding pbCKSAAP, based on the composition of amino acid pairs to characterize the sequence patterns and evolutionary information of sequences around pupylation loci. The 10 fold cross test results show that the AUC value of the pbPUP performance is 0.849, and the performance of the independent test set is much better than that of other existing predictors. Web server pbPUP and background data are available free of charge at http://protein.cau.edu.cn/pbPUP/. As a newly discovered protein posttranslational modification, lysine succinylation also plays an important role in prokaryotic and eukaryote regulation of protein function. In this paper, the authors developed a computational tool called SuccinSite to predict succinylation sites by integrating three coding methods. The three codes are composed of k-space amino acid pairs. Binary coding and encoding based on the physicochemical properties of amino acids. 50% discount cross test results show that the AUC value of SuccinSite performance is 0.802, and the prediction performance in independent test set is better than that in other existing predictors. In addition, the authors also extracted the information features around the site and the more important feature combination rules from the model trained in the random forest, and explained the working principle of the predictor from the side. Finally, the authors collated a database containing 12456 succinylation sites of 4411 tested succinylated proteins. Web servers, training and testing datasets, source code and databases are free to view and use at http://systbio.cau.edu.cn/SuccinSite/. In conclusion, the predictors (pbPUP and SuccinSite) developed in this paper will be helpful to predict the pupylation and succinylation sites of lysine.
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：Q811.4

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本文編號(hào)：2387178