基于序列的人類蛋白質(zhì)泛素化修飾位點計算分析.pdf

1、蛋白質(zhì)泛素化在真核細胞中作為一種重要的蛋白質(zhì)翻譯后修飾，調(diào)控著多種細胞過程，如蛋白質(zhì)降解、信號傳導(dǎo)、DNA修復(fù)等。已有研究表明蛋白質(zhì)泛素化系統(tǒng)的異常與人類的許多疾病相關(guān)，因此深入理解蛋白質(zhì)泛素化修飾過程，可能為多種疾病的治療提供理論依據(jù)。在蛋白質(zhì)泛素化修飾過程中，泛素分子主要是與靶蛋白的特定賴氨酸殘基結(jié)合，這種特定賴氨酸殘基稱為泛素化修飾位點。對蛋白質(zhì)的泛素化修飾位點進行識別，能有效的促進泛素化的調(diào)控作用和泛素系統(tǒng)的分子機制的全面理解。

2、本文基于人類蛋白質(zhì)序列特征對人類蛋白質(zhì)泛素化修飾位點進行預(yù)測，具體研究工作如下：
　　本文首先以高通量實驗鑒定的人類蛋白質(zhì)泛素化修飾位點為基礎(chǔ)，基于蛋白質(zhì)的序列特征、進化信息、物理化學(xué)特性、結(jié)構(gòu)信息、其他翻譯后修飾作用等信息，采用隨機森林算法建立了人類蛋白質(zhì)泛素化修飾位點預(yù)測模型。其預(yù)測性能分別達到敏感性63.60％、特異性66.29%、準確率64.95%、馬氏相關(guān)系數(shù)值為0.299、均衡錯誤率是0.355。并將構(gòu)建的模型和現(xiàn)有的

3、泛素化修飾位點預(yù)測模型UbiPred、UbPred和 CKSAAP進行比較，結(jié)果顯示本文模型得到的預(yù)測結(jié)果明顯優(yōu)于其他三種模型。
　　其次本文重點對人類蛋白質(zhì)泛素化修飾位點的預(yù)測結(jié)果進行討論。分別對建立最優(yōu)模型時采用的最佳滑動窗口長度和分類器選擇進行了分析。同時我們還討論了蛋白質(zhì)的氨基酸含量、無序區(qū)域、磷酸化修飾、乙酰化修飾與泛素化修飾間的關(guān)系。為了研究人類不同亞細胞定位蛋白質(zhì)的泛素化修飾機制是否存在差異，我們還提取出核蛋白和胞漿

4、蛋白，對這兩種蛋白質(zhì)分別訓(xùn)練了模型，得出的預(yù)測結(jié)果與全部人類蛋白質(zhì)的預(yù)測結(jié)果進行比較。
　　最后我們利用現(xiàn)有的所有人類蛋白質(zhì)泛素化修飾位點數(shù)據(jù)集，建立了哺乳動物蛋白質(zhì)泛素化修飾位點數(shù)據(jù)庫 mUbiSiDa和人類蛋白質(zhì)泛素化修飾位點預(yù)測工具PredHUbi。mUbiSiDa數(shù)據(jù)庫中提供了一個用戶友好的網(wǎng)站界面，可以實現(xiàn)瀏覽、檢索和更新哺乳動物蛋白質(zhì)泛素化修飾位點等功能。PredHUb可為通過試驗方法鑒定泛素化修飾位點提供參考依據(jù)，用