蛋白質結構識別：從天然折疊到誘導折疊.pdf

1、蛋白質通常被認為可以從信使RNA翻譯而來的氨基酸無規(guī)則卷曲鏈自主折疊成特定的三維結構。折疊而成的蛋白稱為其天然狀態(tài)（或天然結構），三維結構形成的物理過程稱為蛋白質天然折疊。一個正確的天然折疊構象通常是蛋白質執(zhí)行功能必需的。但是，越來越多的研究證明，很多蛋白質整體或部分缺乏有序或穩(wěn)定的三維結構，卻依然在生物界發(fā)揮著重要的生物功能。這些蛋白或片段被稱為固有無序蛋白或固有無序區(qū)域(IDPs or IDRs)，與之對應的是天然狀態(tài)下有穩(wěn)定結構的

2、有序蛋白。雖然IDPs or IDRs在天然狀態(tài)下不折疊，但是它們常常與結合配體后經歷無序到有序轉變，這個過程稱為折疊與結合偶聯(lián)，或誘導折疊。本論文主體主要包括四個部分:(1)首先，設計了一個整合打分函數(shù)SVR_CAF從大量計算機預測模型中識別蛋白質天然結構。SVR_CAF的有效性在幾個數(shù)據(jù)集上得到驗證，與其他打分函數(shù)相比，它表現(xiàn)出相當?shù)淖R別天然結構的能力。(2)然后，從蛋白質家族結構域數(shù)據(jù)庫Pfam序列中收集了一組預測為完全無序的、但

3、是在蛋白質結構數(shù)據(jù)庫PDB中有結構的結構域。對這些結構域的所有種子序列和PDB結構序列進行無序預測，結果顯示同一結構域序列的預測無序都表現(xiàn)出多樣性。進一步的研究將所有結構按照其可能的形成機制分為二硫鍵、離子結合、配體結合。對于同時含有單體和二聚體（多聚體）的同一蛋白，和同時結合多個配體的蛋白，比較了其結構并觀察到了復合物形成和結合多個配體的結構變化。(3)其后，還特別關注了配體結合的結構域，并把它們命名為無序結合結構域。識別到無序結合結

4、構域三種相互作用:DNA結合、無序配體結合和有序配體結合，并對每種方式進行了詳細討論。(4)最后，對一組無冗余的PDB文件進行了基于溶劑可及表面積和接觸面積的無序分析，識別到更多可能包含IDPs or IDRs的蛋白復合物。舉例說明了固有無序在調控蛋白質—蛋白質相互作用中的重要作用，并分析了含有三個不同蛋白的復合物配體間相互作用的多樣性?？傮w而言，從大量計算模型中識別了有序蛋白天然折疊結構，從Pfam和PDB數(shù)據(jù)庫中識別了無序蛋白或無序