應(yīng)用低分辨率數(shù)據(jù)搭建蛋白結(jié)構(gòu)的方法研究.pdf

1、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)解析是生命科學(xué)領(lǐng)域中的一個(gè)重要課題，結(jié)構(gòu)解析的思想是通過(guò)X射線衍射等物理方法對(duì)目標(biāo)蛋白進(jìn)行處理，并對(duì)其結(jié)果進(jìn)行加工，獲得電子密度圖，再利用密度圖實(shí)現(xiàn)后續(xù)的搭建工作，完成蛋白質(zhì)的解析研究。
　　蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)解析有許多經(jīng)典的算法，例如ACMI算法和TEXTAL算法等等，這些經(jīng)典的算法能夠在電子密度圖分辨率較高的條件下，很好地搭建分子結(jié)構(gòu)，但是當(dāng)圖像分辨率降到3.0A左右時(shí)，其搭建結(jié)果并不理想。因此，我們提出了一種利用蛋白質(zhì)電子

2、密度圖的區(qū)域分塊和分子對(duì)稱性來(lái)實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)搭建的方法。
　　本文研究的內(nèi)容主要分為三部分，首先利用Phenix工具，在蛋白質(zhì)分子內(nèi)部劃分半徑為30埃的球域，然后在電子密度圖中定位蛋白質(zhì)分子，并獲取各個(gè)蛋白質(zhì)分子之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系，其中包括旋轉(zhuǎn)矩陣和位移向量;然后利用密度圖的區(qū)域分塊和分子對(duì)稱性，將分子內(nèi)局部的連通區(qū)域進(jìn)行標(biāo)記，在每個(gè)分子中心點(diǎn)附近搜索30埃半徑內(nèi)的局部區(qū)域，以勾勒出每個(gè)分子的范圍，最后再對(duì)蛋白質(zhì)序列進(jìn)行分割，獲取較長(zhǎng)的結(jié)構(gòu)

3、片段，利用快速旋轉(zhuǎn)算法將片段在勾勒好的范圍中進(jìn)行定位，并將定位好的片段進(jìn)行拼接，從而實(shí)現(xiàn)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的解析。
　　最后我們對(duì)4ymx和3x21兩種蛋白質(zhì)分子進(jìn)行測(cè)試，其中針對(duì)4ymx蛋白質(zhì)分子，我們提取分辨率分別為2.0A、2.5A和3.0A的包含兩個(gè)分子的電子密度圖，對(duì)于3x21分子，我們提取其分辨率為3.0A且含有5個(gè)分子的電子密度圖，分析結(jié)果發(fā)現(xiàn)提出的方法能夠在電子密度圖分辨率為3.0A的情況下很理想地勾勒出蛋白質(zhì)的范圍，并實(shí)