基于殘基相關(guān)性的非規(guī)則二級(jí)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)研究.pdf

1、非規(guī)則二級(jí)結(jié)構(gòu)對(duì)于穩(wěn)定蛋白質(zhì)折疊、功能及其調(diào)控具有重要作用。準(zhǔn)確預(yù)測(cè)非規(guī)則結(jié)構(gòu)區(qū)有助于蛋白質(zhì)功能研究及對(duì)蛋白質(zhì)工程化改造。非規(guī)則結(jié)構(gòu)多變，識(shí)別較難，目前對(duì)其形成規(guī)律所知甚少。本文以一種基于氨基酸密碼子和反密碼子配對(duì)時(shí)中間位堿基形成的氫鍵數(shù)目進(jìn)行氨基酸分類(lèi)的方法(簡(jiǎn)稱“氫鍵數(shù)方法”)為基礎(chǔ)，通過(guò)對(duì)所建非規(guī)則結(jié)構(gòu)片段集的分析，對(duì)非規(guī)則結(jié)構(gòu)片段中氨基酸之間相互作用以及非規(guī)則結(jié)構(gòu)片段形成規(guī)律有了進(jìn)一步認(rèn)識(shí)。 按照序列數(shù)據(jù)集組建原則，構(gòu)

2、建了一個(gè)蛋白質(zhì)非規(guī)則結(jié)構(gòu)片段集IrDCⅠ。提取日志表明：該集與來(lái)源數(shù)據(jù)集相比，氨基酸組成發(fā)生了很大變化；一端或兩端鄰接未知結(jié)構(gòu)的片段在數(shù)據(jù)集中占到了87.4％，非規(guī)則結(jié)構(gòu)可能是規(guī)則結(jié)構(gòu)到未知結(jié)構(gòu)之間的過(guò)渡區(qū)域。 對(duì)氫鍵數(shù)方法中氨基酸類(lèi)聚的研究發(fā)現(xiàn)：同類(lèi)殘基傾向于相鄰出現(xiàn)；類(lèi)聚體在自然界蛋白質(zhì)中大量存在；類(lèi)聚體對(duì)二級(jí)結(jié)構(gòu)具有一定傾向性。使用這種方法進(jìn)行的氨基酸序列設(shè)計(jì)實(shí)例中，Loop區(qū)的設(shè)計(jì)與預(yù)測(cè)服務(wù)器給出的結(jié)果高度一致。

3、 通過(guò)擴(kuò)展Chou&Fasman方法，對(duì)非規(guī)則結(jié)構(gòu)片段中殘基相互作用進(jìn)行了研究，結(jié)果表明：殘基主要受到短程相互作用影響；強(qiáng)形成傾向氨基酸組對(duì)其它組氨基酸傾向性產(chǎn)生強(qiáng)促進(jìn)作用；強(qiáng)反形成傾向氨基酸組對(duì)其它組氨基酸傾向性有強(qiáng)抑制作用；弱形成傾向組和弱反形成傾向組，對(duì)形成傾向組產(chǎn)生抑制或強(qiáng)抑制作用，對(duì)反形成傾向組產(chǎn)生促進(jìn)或強(qiáng)促進(jìn)作用；同一影響作用分組中，傾向因子相差不大的氨基酸相互作用不明顯；大部分氨基酸C-端作用大于N-端；自身形成傾向或

4、反形成傾向越大的氨基酸，所受影響越大。 選取IrDC Ⅰ數(shù)據(jù)集中具有可靠置信度和一定樣本數(shù)的片段，生成了一個(gè)可靠片段集合。對(duì)此片段集合進(jìn)行了多項(xiàng)統(tǒng)計(jì)計(jì)算，結(jié)論如下。 a) 氨基酸組成分析發(fā)現(xiàn)：各種氨基酸的含量差別很大，總趨勢(shì)與氨基酸非規(guī)則結(jié)構(gòu)傾向性有關(guān)；相關(guān)性分析表明置信度與序列長(zhǎng)度或者片段樣本數(shù)都無(wú)直接相關(guān)性，由此我們推斷較長(zhǎng)非規(guī)則結(jié)構(gòu)片段中存在核區(qū)； b)伴生概率分析發(fā)現(xiàn)：P和G對(duì)序列集合中出現(xiàn)的17種

5、氨基酸均有很高的伴生概率；不具備對(duì)非規(guī)則結(jié)構(gòu)傾向性的氨基酸在集合中的出現(xiàn)主要是和一些具有較強(qiáng)傾向性的氨基酸伴生；氫鍵數(shù)分類(lèi)中同類(lèi)氨基酸的伴生率并不均衡，每類(lèi)中的不同氨基酸在結(jié)構(gòu)形成中的作用不能簡(jiǎn)單的對(duì)等化； c)位置偏好分析表明：具有強(qiáng)反形成傾向氨基酸偏向于出現(xiàn)在片段的起始和結(jié)尾，這類(lèi)氨基酸的出現(xiàn)可能是核區(qū)的延伸所致，而其出現(xiàn)終止了核區(qū)的延伸；弱形成傾向或弱反形成傾向組氨基酸在位置分布上較多出現(xiàn)在序列起始或中間。 我