基于序列信息的两种赖氨酸翻译后修饰位点的预测算法开发

来源 :中国农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:rurucaihongru
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
无论是在真核还是原核细胞中,赖氨酸是蛋白序列中最常见的翻译后修饰位点。为了进一步探究赖氨酸修饰的分子机制,需要准确地识别出序列中赖氨酸修饰的位点和修饰的程度。到目前为止,识别赖氨酸修饰位点的实验方法有很多,但这些实验方法通常花费昂贵且耗时耗力。因此,基于蛋白质序列信息预测赖氨酸翻译后修饰位点的计算方法受到越来越多的青睐。在本文中,作者重点研究了两种赖氨酸翻译后修饰的类型(pupylation和琥珀酰化)。Pupylation在细菌中作为一种有利于细胞行使功能的翻译后修饰类型,通常调节原核细胞中的蛋白质功能。在pupylation过程中,原核生物类泛素化标记作用在功能上与泛素化相似,可以标记靶蛋白来促进蛋白酶体的降解。本文中,作者通过系统地分析开发了一个名为pbPUP的pupylation位点预测器。特别是作者采用了一套复杂的编码方案,即基于氨基酸对的组成的编码pbCKSAAP,用来表征pupylation位点周围序列片段的序列模式和进化信息,并应用支持向量机构建其预测模型。10折交叉检验结果显示,在pbPUP性能表现中AUC值为0.849,并且在独立测试集中的表现远远好于现有的其他预测器。网络服务器pbPUP和后台数据免费提供服务,网址为:http://protein.cau.edu.cn/pbPUP/。作为一种新发现的蛋白质翻译后修饰,赖氨酸的琥珀酰化在原核和真核生物中对于调节细胞过程中蛋白质功能同样起着重要的作用。本文中作者通过整合三种编码方法开发了一个名为SuccinSite的计算工具来对蛋白质琥珀酰化位点进行预测,三种编码分别为基于k空格氨基酸对组成的编码,二进制编码和基于氨基酸理化性质的编码。5折交叉检验结果显示,在SuccinSite性能表现中AUC值为0.802,同样在独立测试集中的预测表现也好于其他现有预测器。此外,作者从随机森林中训练出的模型中还提取到了位点周围的信息特征和比较重要的特征组合规律,从侧面解释了预测器的工作原理。最后,作者整理了一个数据库,其中包括4,411个经过试验验证的琥珀酰化蛋白质中的12,456个琥珀酰化位点。网络服务器,训练及测试数据集,源代码和数据库均可以免费供大家查看和使用,网址为:http://systbio.cau.edu.cn/SuccinSite/。综上所述,本文中作者所开发的预测器(pbPUP和SuccinSite)将对赖氨酸的pupylation和琥珀酰化位点的预测具有较大的帮助。
其他文献
学位
学位
在细菌中,已经发现了两类磷酸转移酶系统。其中糖磷酸转移酶系统(Sugar PTS)主要负责碳源的转运,而氮磷酸转移酶系统(PTSNtr)主要发挥着调控功能。PTSNtr系统包含EⅠNtr,NPr, EⅡANtr三个主要蛋白。活性磷酸基团通常来自磷酸烯醇式丙酮酸(PEP),通过两个磷酸转移酶蛋白EⅠNtr和NPr转移至EⅡNtr。本实验室前期研究发现费氏中华根瘤菌Sinorhizobium fred
学位
基因表达的精确调控对于生物体的正常发育至关重要,同时也是生物体应对胁迫刺激的基础。粗糙脉孢菌含有3种过氧化氢酶(Catalase):Cat-1、Cat-2、Cat-3。其中,Cat-3的作用最为重要,可保护菌丝体抵抗H2O2胁迫并可有效调控粗糙脉孢菌菌丝的生长发育。cat-3的表达水平在不同的时空条件下受到严格控制,该基因可作为一个良好的实例来研究基因调控机制。在研究中,我们构建了异染色质组装缺陷
学位
趋磁细菌(Magnetotactic bacteria, MTB)是一类特殊微生物,它们的共同特征是能够在体内合成具有膜包被的组分为四氧化三铁或四硫化三铁的磁性纳米颗粒,称为磁小体。大多数对于趋磁细菌的研究工作都集中于磁小体的形成过程以及磁小体合成的生物调控网络。已有研究表明,磁小体的合成需要低溶解氧(低氧)及高浓度铁(高铁)的生长环境,而此环境下生物体体内活性氧水平将提升,且正常的有氧呼吸过程受
原始生殖细胞(Primordial germ cells, PGCs)是动物体内生殖细胞的前体细胞,其在生成之后会沿着特定的路径向生殖嵴进行迁移,并在到达生殖嵴后相继分化成雌性或雄性配子。在此过程中,PGCs准确到达生殖嵴是其最终分化成配子的前提条件之一。因此,迁移过程的准确性和精确性决定了PGCs的最终命运,也影响着机体的某些特定生理功能。动物体内PGCs的迁移异常会引起性原细胞的功能失调,影响
异染色质在真核生物基因组中发挥了重要功能,通常情况下细胞中特定的异染色质因子协同作用,共同参与调节染色体组装、维持着丝粒功能及保护端粒等过程。异染色质区域含有大量重复DNA序列,且这一区域含有的基因较少。在异染色质的形成过程中,组蛋白H3第9位赖氨酸残基的三甲基化修饰(H3K9me3)及其所招募的异染色质蛋白(HP1)发挥了重要作用。Cullin-RING型泛素连接酶CRL4复合体的组分Cu14和
学位