蛋白質折疊結構的氨基酸配對的統(tǒng)計分析及數(shù)據(jù)庫構建.pdf

1、蛋白質的三維空間結構在蛋白質功能研究中具有重要作用。從蛋白質一級序列預測蛋白質的二級結構是預測蛋白質三維空間結構和理解蛋白質折疊機制的關鍵步驟?；?SQL Server 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，將蛋白質二級結構預測研究的樣本集 CB513、CB396 和 RS126 等組織起來，建立了數(shù)據(jù)庫 DataSet，并配置了一個 IIS (Internet Information Services) 服務器實現(xiàn)網(wǎng)絡查詢。該數(shù)據(jù)庫將蛋白質二級結構預測樣

2、本集有效地組織起來，實現(xiàn)了規(guī)范化、結構化管理，便于存儲、檢索和分析數(shù)據(jù)，減少錯誤的發(fā)生。通過該數(shù)據(jù)庫可以提取供蛋白質二級結構預測研究的樣本、序列轉換、變換編碼以及分析評價預測結果等，取代許多傳統(tǒng)的依靠編程處理文本文件的煩瑣工作，大大提高效率，促進工作的開展。 蛋白質二級結構可以成為預測蛋白質三維空間結構和理解蛋白質折疊機制的基礎和起點。因而，從已知結構的蛋白質中盡可能多地挖掘出二級結構蘊含的潛在信息和規(guī)律，就顯得十分必要。β折

3、疊結構是重要的二級結構類型之一，在這種結構中，相鄰折疊股片段上的氨基酸形成兩兩配對。為了探索股片段之間的相互作用關系，收集整理了這些配對，并基于 SQL Server 2000系統(tǒng)構建了一個關系型數(shù)據(jù)庫——SheetsPair，也為該數(shù)據(jù)庫建立了IIS服務器，實現(xiàn)了基于網(wǎng)絡的查詢。 基于SheetsPair數(shù)據(jù)庫，統(tǒng)計和分析了β折疊結構中的氨基酸配對，探索了配對規(guī)律。結果表明，20 種氨基酸在整體上具有配對親和傾向，疏水作用在

4、β折疊結構的形成中也具有非常重要的作用。基于統(tǒng)計結果，還計算出了一套氨基酸配對親和值。本研究的結果可為今后蛋白質三維空間結構預測以及蛋白質二級結構折疊機制的研究帶來一定幫助。 從氨基酸配對統(tǒng)計分析的結果出發(fā)，探索了股片段配對的算法，提出了一種算法思路，并開發(fā)了一些軟件和程序以輔助算法的開發(fā)。雖然目前尚未開發(fā)出十分完善的算法，但前有的工作基礎表明該領域具有廣闊的前景。 在前期若干生物信息數(shù)據(jù)庫構建工作的基礎上，基于 S

5、QL Server 2000，構建了一個神經信息學數(shù)據(jù)庫——腦電數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，并也為其配置了一個IIS 服務器用于網(wǎng)絡查詢。以臨床腦電數(shù)據(jù)為例，該數(shù)據(jù)庫不僅存儲了病例信息，還將腦電數(shù)據(jù)及其注釋結構化和規(guī)范化為數(shù)據(jù)庫的表的形式。這與通常的采用文本文件的存儲方式不同，它能夠充分發(fā)揮關系型數(shù)據(jù)庫的強大優(yōu)勢，為存儲、檢索和分析數(shù)據(jù)帶來最大程度的方便和靈活性，減少錯誤的發(fā)生。為有效管理神經信息學研究的多種算法、方便用戶調用，開發(fā)了一個“生物數(shù)據(jù)分析

6、平臺”軟件，該軟件可展示生理信號數(shù)據(jù)，并集成多種算法，通過平臺可直接調用算法進行數(shù)據(jù)分析。軟件還允許用戶自行添加、刪除算法等。 生物計算一般是大規(guī)模、高通量并且十分費時的過程，因而在編程實現(xiàn)生物計算算法或在開發(fā)生物計算軟件時，設計向用戶指示處理進度的功能就十分必要。本文在前期軟件開發(fā)和程序設計的工作基礎上，總結出一套指示處理進度的方法，并基于Visual Basic語言開發(fā)了一種比一般進度條控件更強大的指示進度窗體，封裝了常用