蛋白質(zhì)與配體分子之間的相互作用在生命過(guò)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(guò)部分氨基酸殘基與配體分子的相互作用來(lái)實(shí)現(xiàn)的,這些氨基酸殘基被稱為綁定位點(diǎn)。精確識(shí)別蛋白質(zhì)與配體的綁定位點(diǎn),對(duì)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(jì)新藥物等方面具有重要的指導(dǎo)意義。通過(guò)生物實(shí)驗(yàn)方法來(lái)測(cè)定蛋白質(zhì)與配體的綁定位點(diǎn),存在高成本、周期長(zhǎng)等問(wèn)題。因此,研發(fā)一種簡(jiǎn)單有效的計(jì)算方法來(lái)預(yù)測(cè)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(cè)問(wèn)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(cè)仍然是一個(gè)具有挑戰(zhàn)性的研究問(wèn)題,特別是直接從蛋白質(zhì)序列進(jìn)行綁定位點(diǎn)預(yù)測(cè)。針對(duì)基于序列的蛋白質(zhì)與配體綁定位點(diǎn)預(yù)測(cè)問(wèn)題,本文中重點(diǎn)研究了機(jī)器學(xué)習(xí)方法在該預(yù)測(cè)問(wèn)題中的應(yīng)用。在總結(jié)已有預(yù)測(cè)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(gè)關(guān)鍵性科學(xué)問(wèn)題:類不平衡學(xué)習(xí)問(wèn)題、特征學(xué)習(xí)問(wèn)題與如何利用海量呈現(xiàn)且持續(xù)增長(zhǎng)的蛋白質(zhì)數(shù)據(jù)的學(xué)習(xí)問(wèn)題。針對(duì)這三個(gè)關(guān)鍵性科學(xué)問(wèn)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(lái)源】：南京理工大學(xué)江蘇省 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：133 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)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(gè)重要過(guò)程

?蛋白質(zhì)與ｆｌｉＭ本綁定位點(diǎn)預(yù)測(cè)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(gè)氨基酸的氨基可以和另一個(gè)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(lái)說(shuō)，蛋白質(zhì)是由多個(gè)氨基酸脫水縮合組合的多肽鏈經(jīng)過(guò)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(lái)說(shuō)，當(dāng)一個(gè)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(duì)將會(huì)??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(shí)，Ｘ－Ｈ中的氫原子幾乎只有原子核，無(wú)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(gè)電負(fù)性大的、半徑小的、??并帶有孤電子對(duì)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
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博士論文
[1]若干蛋白質(zhì)與配體識(shí)別分子機(jī)制的理論計(jì)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(cè)方法研究[D]. 熊毅.武漢大學(xué) 2011



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