本文關(guān)鍵詞：單克隆抗體N連接型糖基化的動(dòng)態(tài)圖建模及仿真平臺(tái)開(kāi)發(fā)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：單克隆抗體藥物是當(dāng)前國(guó)際市場(chǎng)上最具價(jià)值的藥品種類(lèi)之一。雖然單抗藥品需求量大,但由于對(duì)單抗藥制造機(jī)理的不了解和批量制備工藝的不成熟,藥品的產(chǎn)量明顯供不應(yīng)求。糖基化反應(yīng)是單克隆抗體制備過(guò)程中非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié),而且大多數(shù)單抗藥品制備涉及的都是N連接型的糖基化反應(yīng)。N連接型的糖基化反應(yīng)過(guò)程的研究涉及糖基化反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)和糖基化反應(yīng)的動(dòng)態(tài)模型,另外快速準(zhǔn)確地對(duì)糖基化反應(yīng)過(guò)程進(jìn)行仿真計(jì)算也是非常重要的。因此本文針對(duì)糖基化反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)和糖基化反應(yīng)的動(dòng)態(tài)模型以及N連接型的糖基化反應(yīng)仿真計(jì)算平臺(tái)的研發(fā)進(jìn)行了研究和探索,主要分為以下三個(gè)方面：針對(duì)糖基化反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的生成問(wèn)題,引入圖論的方法,使用圖模型表示N連接糖型結(jié)構(gòu)和N連接型糖基化反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)。在圖表示的基礎(chǔ)上,N連接型糖基化反應(yīng)的發(fā)生條件可以使用糖基化反應(yīng)規(guī)則表來(lái)表示。配合分支限界法,使用糖基化反應(yīng)規(guī)則表可以生成相應(yīng)的糖基化反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)。針對(duì)建立糖基化反應(yīng)動(dòng)態(tài)模型的問(wèn)題,指出N連接型糖基化反應(yīng)的動(dòng)態(tài)模型包含兩個(gè)部分,一是糖蛋白的轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程,二是N連接型糖基化的反應(yīng)過(guò)程。糖蛋白的轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程描述的是合成的蛋白質(zhì)是如何在高爾基體內(nèi)各個(gè)膜囊間順次轉(zhuǎn)移的,而N連接型糖基化的反應(yīng)過(guò)程描述的是在合成的蛋白質(zhì)上是如何連接寡糖鏈,并且這些寡糖鏈?zhǔn)侨绾卧谔腔D(zhuǎn)移酶和糖苷酶的作用下連接新的單糖的。綜合兩部分的反應(yīng)方程,可以得到N連接型糖基化反應(yīng)的動(dòng)態(tài)方程,從而可以通過(guò)仿真計(jì)算得出相應(yīng)的動(dòng)態(tài)過(guò)程。針對(duì)N連接型的糖基化反應(yīng)仿真計(jì)算的問(wèn)題,研發(fā)了N連接型糖基化反應(yīng)仿真平臺(tái)GMV。GMV包括五個(gè)模塊,分別是規(guī)則選擇與網(wǎng)絡(luò)生成模塊、網(wǎng)絡(luò)可視化與搜索模塊、參數(shù)設(shè)定模塊、微分方程計(jì)算模塊和在線式遺傳算法模塊。在GMV中,用戶可以借助圖形界面,方便地設(shè)置各類(lèi)模型參數(shù),并可以通過(guò)糖基化反應(yīng)動(dòng)態(tài)過(guò)程監(jiān)測(cè)窗口觀察各個(gè)糖型含量的變化情況,另外還可以通過(guò)遺傳算法模塊自動(dòng)調(diào)整反應(yīng)參數(shù)使得仿真結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果相符。
【關(guān)鍵詞】：N連接糖基化 圖模型 動(dòng)態(tài)模型 仿真平臺(tái) 遺傳算法
【學(xué)位授予單位】：北京化工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：R392;TP391.9
【目錄】：

• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集3-4
• 摘要4-6
• abstract6-12
• 第一章 緒論12-18
• 1.1 論文研究背景12-13
• 1.2 糖基化反應(yīng)數(shù)學(xué)模型研究現(xiàn)狀13-15
• 1.3 系統(tǒng)生物學(xué)工具研究現(xiàn)狀15-16
• 1.4 課題來(lái)源16-17
• 1.5 論文結(jié)構(gòu)與內(nèi)容17-18
• 第二章 N連接型糖基化反應(yīng)的數(shù)學(xué)模型概述18-28
• 2.1 N連接型糖基化的反應(yīng)機(jī)理18-22
• 2.1.1 高爾基體結(jié)構(gòu)19-20
• 2.1.2 糖基化反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)20-22
• 2.1.3 糖基化反應(yīng)催化酶的空間分布22
• 2.2 N連接型糖基化反應(yīng)的模型參數(shù)22-26
• 2.2.1 糖蛋白轉(zhuǎn)運(yùn)速率22-23
• 2.2.2 糖蛋白合成產(chǎn)量23-24
• 2.2.3 高爾基體膜囊體積24
• 2.2.4 酶的空間分布24-25
• 2.2.5 表觀解離常數(shù)25
• 2.2.6 表觀最大反應(yīng)速率25-26
• 2.3 小結(jié)26-28
• 第三章 基于圖論的N連接型糖基化反應(yīng)的動(dòng)態(tài)模型28-52
• 3.1 基于圖論的N連接型糖基化反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)28-42
• 3.1.1 N連接糖型結(jié)構(gòu)30-33
• 3.1.2 N連接型糖基化反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)33-34
• 3.1.3 N連接型糖基化反應(yīng)規(guī)則表34-38
• 3.1.4 N連接型糖基化反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的生成算法38-42
• 3.2 N連接型糖基化反應(yīng)的動(dòng)態(tài)模型42-50
• 3.2.1 糖蛋白轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程42-44
• 3.2.2 N連接型糖基化反應(yīng)過(guò)程44-50
• 3.3 小結(jié)50-52
• 第四章 N連接型糖基化反應(yīng)仿真平臺(tái)52-76
• 4.1 N連接型糖基化反應(yīng)仿真平臺(tái)設(shè)計(jì)52-63
• 4.1.1 規(guī)則選擇與網(wǎng)絡(luò)生成模塊53-56
• 4.1.2 網(wǎng)絡(luò)可視化與搜索模塊56-58
• 4.1.3 參數(shù)設(shè)定模塊58-59
• 4.1.4 微分方程計(jì)算模塊59-61
• 4.1.5 在線式遺傳算法模塊61-63
• 4.2 基于糖基化反應(yīng)仿真平臺(tái)的模擬實(shí)驗(yàn)63-74
• 4.2.1 糖基化反應(yīng)仿真平臺(tái)的基本操作63-70
• 4.2.2 催化酶影響的量化分析70-74
• 4.3 小結(jié)74-76
• 第五章 總結(jié)與展望76-78
• 5.1 總結(jié)76-77
• 5.2 展望77-78
• 參考文獻(xiàn)78-82
• 致謝82-84
• 研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文84-86
• 作者及導(dǎo)師簡(jiǎn)介86-88
• 附件88-89

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