蛋白質結構研究及B細胞表位預測.pdf

1、蛋白質的結構是了解蛋白質功能的重要基礎。具有不同形狀的蛋白會行使不同的功能，而蛋白質表面具有不同結構的區(qū)域也會擁有不同的功能，如小分子結合位點與蛋白質-蛋白質綁定位點。怎樣對蛋白質的結構進行合理的描述成為分析蛋白質結構的關鍵基礎。
　　本文針對如何描述蛋白質的結構這一問題，提出了一些描述工具，包括基于統(tǒng)計深度函數(shù)的氨基酸殘基深度函數(shù)(L1 depth)、表面分層k層凸包(SCHk)、表面累積k層凸包(S CHk)。這些工具可以較好

2、的描述蛋白質內原子間或殘基間的相對位置關系及分層關系。
　　相對于DPX深度及ResidueDepth，L1 depth等統(tǒng)計深度函數(shù)不依賴于RSA。本文發(fā)現(xiàn)深度與常見的氨基酸理化性質具有高相關性，不同的二級結構具有不同的平均深度。進一步，我們發(fā)現(xiàn)蛋白質表面小分子結合位點的深度要顯著性高于非結合位點。蛋白質表面殘基的保守性隨深度的變化呈對號函數(shù)分布。利用蛋白質的全局L1depth的經(jīng)驗分布函數(shù)的數(shù)字特征，我們初步的給出了一種新的蛋

3、白質形狀分類準則，并在表面殘基保守性分析用應用了該分類準則。通過深度函數(shù)分析及表面分層k層凸包分析，我們發(fā)現(xiàn)B細胞表位及磷酸化位點傾向于位于蛋白質表面凸起區(qū)域。針對B細胞表位，我們利用凸包分析，發(fā)現(xiàn)CBTOPE57數(shù)據(jù)集有40％的表位位于蛋白質表面第一層凸包(SCH1)中，95％的表位位于蛋白質表面10層累積凸包(SCH10)中。而SCH10僅僅覆蓋了蛋白質表面不到85％的區(qū)域。進一步，在每層表面分層凸包(SCHk)上，我們計算了殘基的

4、深度、RSA、保守性、HSE等特征，并發(fā)現(xiàn)非表位與表位之間在DPX深度、HSE等特征上存在著差異。
　　最后，本文給出了一種基于序列的B細胞表位預測方法，該方法基于支持向量機(SVM)及抽樣方法，使用12個SVM對B細胞結構表位進行預測。在訓練集上的5-fold交叉實驗結果，AUC能夠達到0.642-0.672。在檢驗集上AUC值為0.579-0.604。另外本文給出了一種基于結構的B細胞表位預測的方法，在TEST19數(shù)據(jù)集上平均