從有限構(gòu)象搜索空間角度預(yù)測(cè)蛋白質(zhì)折疊速率
發(fā)布時(shí)間:2021-05-17 07:26
蛋白質(zhì)折疊速率常數(shù)是研究和分析蛋白質(zhì)折疊機(jī)制的重要?jiǎng)恿W(xué)參數(shù)。提高蛋白質(zhì)折疊速率的可預(yù)測(cè)性,有助于認(rèn)識(shí)蛋白質(zhì)折疊機(jī)制。一條蛋白質(zhì)鏈擁有天文數(shù)字的隨機(jī)構(gòu)象,然而天然構(gòu)象僅為其一,因此蛋白質(zhì)不可能采用在氨基酸水平上的無(wú)偏隨機(jī)搜索策略獲得天然構(gòu)象,這正是所謂的利文索爾悖論(Levinthal’s paradox)。體內(nèi)和體外實(shí)驗(yàn)均表明,單域球蛋白質(zhì)折疊時(shí)間平均約在毫秒量級(jí)。蛋白質(zhì)的巨大構(gòu)象空間與快速折疊事實(shí)之間的矛盾,可能通過(guò)兩個(gè)途徑來(lái)解釋:一是,蛋白質(zhì)要采取不利于錯(cuò)誤構(gòu)象的有偏搜索策略來(lái)發(fā)現(xiàn)天然構(gòu)象(Zwanzig等的觀點(diǎn));二是,蛋白質(zhì)要采取有限構(gòu)象搜索空間的策略發(fā)現(xiàn)其天然態(tài)構(gòu)象(Finkelstein、Englander、Dill等的觀點(diǎn))。蛋白質(zhì)折疊過(guò)程遵循哪種策略,目前還處于爭(zhēng)論階段,但從最近的理論和實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果看,似乎第二種觀點(diǎn)略占上風(fēng)。如果從結(jié)果論的角度來(lái)審視這個(gè)問(wèn)題,那么能夠定量地解釋多數(shù)蛋白質(zhì)折疊速率的那個(gè)假設(shè)應(yīng)該更具合理性。為此,我們基于有限構(gòu)象搜索空間的思想,從兩個(gè)不同的途徑減小構(gòu)象搜索空間,提出了定量化預(yù)測(cè)蛋白質(zhì)折疊速率的模型。蛋白質(zhì)折疊速率范圍從10-3<...
【文章來(lái)源】:內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)內(nèi)蒙古自治區(qū)
【文章頁(yè)數(shù)】:58 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
第二章 數(shù)據(jù)集與研究方法
2.1 數(shù)據(jù)集
2.2 折疊構(gòu)象空間的解釋
2.3 多元線(xiàn)性回歸分析
2.3.1 數(shù)學(xué)模型
2.3.2 回歸系數(shù)的估計(jì)
2.4 已有的典型折疊速率預(yù)測(cè)模型
2.5 判定系數(shù)
2.6 平均絕對(duì)誤差
2.7 自助法抽樣
2.8 交叉驗(yàn)證
第三章 有效累積主鏈扭角模型
3.1 引言
3.1.1 蛋白質(zhì)分類(lèi)
3.1.2 蛋白質(zhì)折疊類(lèi)型
3.1.3 二面角
3.1.4 蛋白質(zhì)折疊的構(gòu)象空間
3.2 有效累積主鏈扭角的定義
3.3 預(yù)測(cè)模型
3.4 有效累積主鏈扭角預(yù)測(cè)折疊速率的性能分析
3.4.1 形狀因子β的最優(yōu)值
3.4.2 有效累積主鏈扭角模型預(yù)測(cè)蛋白質(zhì)折疊速率
3.4.3 有效累積主鏈扭角模型預(yù)測(cè)性能分析
3.4.4 與其他字母表的比較
3.5 討論
3.6 小結(jié)
第四章 以二級(jí)結(jié)構(gòu)為折疊單元預(yù)測(cè)折疊速率
4.1 引言
4.2 以二級(jí)結(jié)構(gòu)為折疊單元預(yù)測(cè)蛋白質(zhì)折疊速率的模型
4.2.1 二級(jí)結(jié)構(gòu)片段的計(jì)數(shù)方案
4.2.2 定義天然態(tài)二級(jí)結(jié)構(gòu)序
4.2.3 模型
4.3 以二級(jí)結(jié)構(gòu)為折疊單元預(yù)測(cè)折疊速率性能評(píng)價(jià)
4.3.1 模型預(yù)測(cè)結(jié)果
4.3.2 模型預(yù)測(cè)結(jié)果的穩(wěn)定性分析
4.3.3 模型預(yù)測(cè)性能比較
4.4 討論
4.4.1 模型的可調(diào)參數(shù)
4.4.2 異常值的討論
4.4.3 折疊漏斗模型的評(píng)價(jià)
4.4.4 模型暗示的折疊圖像
4.5 小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
5.1 總結(jié)
5.2 存在的問(wèn)題與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄
在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與取得的其他研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的“限域下最低能量結(jié)構(gòu)片段”假說(shuō)與蛋白質(zhì)進(jìn)化的“石器時(shí)代”[J]. 曹傲能. 物理化學(xué)學(xué)報(bào). 2020(01)
[2]Statistical analyses of protein folding rates from the view of quantum transition[J]. LV Jun,LUO Liao Fu. Science China(Life Sciences). 2014(12)
[3]基于序列特征篩選與支持向量回歸預(yù)測(cè)蛋白質(zhì)折疊速率[J]. 李詠,周瑋,代志軍,陳淵,王志明,袁哲明. 物理化學(xué)學(xué)報(bào). 2014(06)
本文編號(hào):3191355
【文章來(lái)源】:內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)內(nèi)蒙古自治區(qū)
【文章頁(yè)數(shù)】:58 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
第二章 數(shù)據(jù)集與研究方法
2.1 數(shù)據(jù)集
2.2 折疊構(gòu)象空間的解釋
2.3 多元線(xiàn)性回歸分析
2.3.1 數(shù)學(xué)模型
2.3.2 回歸系數(shù)的估計(jì)
2.4 已有的典型折疊速率預(yù)測(cè)模型
2.5 判定系數(shù)
2.6 平均絕對(duì)誤差
2.7 自助法抽樣
2.8 交叉驗(yàn)證
第三章 有效累積主鏈扭角模型
3.1 引言
3.1.1 蛋白質(zhì)分類(lèi)
3.1.2 蛋白質(zhì)折疊類(lèi)型
3.1.3 二面角
3.1.4 蛋白質(zhì)折疊的構(gòu)象空間
3.2 有效累積主鏈扭角的定義
3.3 預(yù)測(cè)模型
3.4 有效累積主鏈扭角預(yù)測(cè)折疊速率的性能分析
3.4.1 形狀因子β的最優(yōu)值
3.4.2 有效累積主鏈扭角模型預(yù)測(cè)蛋白質(zhì)折疊速率
3.4.3 有效累積主鏈扭角模型預(yù)測(cè)性能分析
3.4.4 與其他字母表的比較
3.5 討論
3.6 小結(jié)
第四章 以二級(jí)結(jié)構(gòu)為折疊單元預(yù)測(cè)折疊速率
4.1 引言
4.2 以二級(jí)結(jié)構(gòu)為折疊單元預(yù)測(cè)蛋白質(zhì)折疊速率的模型
4.2.1 二級(jí)結(jié)構(gòu)片段的計(jì)數(shù)方案
4.2.2 定義天然態(tài)二級(jí)結(jié)構(gòu)序
4.2.3 模型
4.3 以二級(jí)結(jié)構(gòu)為折疊單元預(yù)測(cè)折疊速率性能評(píng)價(jià)
4.3.1 模型預(yù)測(cè)結(jié)果
4.3.2 模型預(yù)測(cè)結(jié)果的穩(wěn)定性分析
4.3.3 模型預(yù)測(cè)性能比較
4.4 討論
4.4.1 模型的可調(diào)參數(shù)
4.4.2 異常值的討論
4.4.3 折疊漏斗模型的評(píng)價(jià)
4.4.4 模型暗示的折疊圖像
4.5 小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
5.1 總結(jié)
5.2 存在的問(wèn)題與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄
在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與取得的其他研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的“限域下最低能量結(jié)構(gòu)片段”假說(shuō)與蛋白質(zhì)進(jìn)化的“石器時(shí)代”[J]. 曹傲能. 物理化學(xué)學(xué)報(bào). 2020(01)
[2]Statistical analyses of protein folding rates from the view of quantum transition[J]. LV Jun,LUO Liao Fu. Science China(Life Sciences). 2014(12)
[3]基于序列特征篩選與支持向量回歸預(yù)測(cè)蛋白質(zhì)折疊速率[J]. 李詠,周瑋,代志軍,陳淵,王志明,袁哲明. 物理化學(xué)學(xué)報(bào). 2014(06)
本文編號(hào):3191355
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