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序列替代的蛋白质三级结构预测方法

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第一章 前言

第二章 蛋白质结构

2.1氨基酸

2.2蛋白质的结构

2.3蛋白质的折叠

2.4蛋白质折叠的几个模型研究

2.4.1HP模型

2.4.2 HZ拉链模型

2.4.3 Go模型

2.4.4分子动力学模拟

2.4.5 β-发卡的折叠

2.5蛋白质研究的重要性

第三章 现有方法及其优缺点

3.1蛋白质三级结构预测概述及预测方法的分类

3.2 threading

3.2.1 threading方法概述

3.2.2 threading的算法描述

3.3 ab initio

3.3.1 ab initio方法概述

3.3.2一种成功的ab initio方法-分段聚集方法

3.4综合方法

3.5这些方法的优缺点

第四章 序列替代的方法--将threading方法用于 ab initio中

4.1绪论

4.2数据获取

4.3数据的预处理

4.4两级模式库的产生

4.4.1第一级模式库-“二级结构模式库”

4.4.2第二级模式库-“非二级结构模式库”

4.4.3模糊匹配的算法

4.5从待预测序列到替代序列—两层替代阶段

4.6模式库的修正

4.7利用ab initio方法作系统分析

4.8结果处理

4.9系统主要过程

4.9.1模式库的建立过程

4.9.2蛋白质序列三级结构的预测

4.10本章小结

第五章 试验和结果

5.1试验设计

5.2试验结果:

5.2.1中间结果分析

5.2.2预测结果

5.3结果分析

第六章讨论

6.1系统的不足之处

6.2从Web页获取信息

6.3聚类分析法

6.4模糊匹配的算法

6.5我们方法理论基础的正确性分析

6.6替代预测方法的优越性

6.7结论

参考文献

致谢

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摘要

蛋白质的结构决定功能.蛋白质数据库中新发现蛋白质数量的迅速增长和蛋白质结构测定的复杂性决定了蛋白质三级结构预测是当前生物信息学研究的热点.该文中根据三级结构预测的两种最流行的方法:threading方法和ab initio方法应用范围的不同,提出了一种将二者结合的新的预测方法:序列替代预测法.Threading方法应用于待测氨基酸序列在蛋白质数据库中与已解决结构的氨基酸序列匹配度较高的预测目标.ab initio方法应用于序列在数据库中匹配度很低的预测目标.该文提出一种方法,从已解决结构和匹配度较高预测序列出发,得到序列不同但结构类似的序列的群组(二级结构群组)和两两对应(非二级结构片断:经验对应),并将这些对应建立数据库.对于threading方法中匹配度较低的待测序列,该方法将它拆分为二级结构和非二级结构,分别作序列替代,然后送入threading方法,对较好的结果和ab initio方法的结果作聚类,得到最优的模型.文中提出了序列替代方法的系统架构,并对主要的算法进行了论述.基于系统的仿真试验,证明了系统的可行性.最后还分析了该文未解决的问题和可能采取的解决方案,并论述了该系统的优越性.

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