乳酸菌抗菌肽数据库的研究与开发

作     者：步贺龙 

作者单位：内蒙古农业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：董改芳

授予年度：2022年

学科分类：12[管理学] 1201[管理学-管理科学与工程(可授管理学、工学学位)] 08[工学] 0822[工学-轻工技术与工程] 082203[工学-发酵工程] 

主      题：乳酸菌抗菌肽 数据库 SpringBoot Vue 

摘      要：乳酸菌是利用碳水化合物发酵并形成乳酸的一类细菌,乳酸菌抗菌肽是乳酸菌代谢过程中产生的一类具有活性的多肽或蛋白质物质,可杀死或者抑制多种病原菌,是天然的食品防腐剂和抗感染药物,在食品和生物医药行业具有广泛的应用前景。研究乳酸菌抗菌肽序列结构可以促进对其抗菌机理的研究,但目前尚未有专门的乳酸菌抗菌肽数据库存储乳酸菌抗菌肽序列及相关信息,给此领域的研究者们带来不便。基于此背景,本文以30多个乳酸菌属关键字搜集国际上公开的20多个抗菌肽数据库,采用SpringBoot+VUE+MySQL框架构建了首个乳酸菌抗菌肽数据库网站(Database of Lactic acid bacteria antibacterial peptides,DLABAMP):http://***/database/dlabamp#/供研究者使用。数据库共含1622条乳酸菌抗菌肽记录,每条记录包含21个不同的字段。网站具有浏览检索,统计分析,下载预测,序列比对等功能。通过检索或浏览链接可获得记录的详细信息,如序列,长度,名称,家族,活性,描述等。用户可以以特定的字段检索数据库实现简单查询,也可以以序列、长度、来源、肽名称等关键字的组合完成高级查询。同时,在搜索或浏览后,用户可以下载感兴趣的乳酸菌抗菌肽记录。为了展示数据库的全貌,统计功能从不同角度统计分析数据库构成,包含氨基酸百分比、肽长度、家族、来源、活性等分布。用户输入或上传疑似乳酸菌抗菌肽的氨基酸序列后,系统可成批预测其是乳酸菌抗菌肽的概率并可视化预测结果。平台还融入了生物信息序列比对工具,将用户上传的疑似乳酸菌抗菌肽序列,通过双序列或多序列比对算法与数据库中的序列进行比对,计算乳酸菌抗菌肽的序列相似性,通过序列相似性,判别序列之间的同源性,推测序列之间的进化关系。另外,本站允许用户向网站提交数据,可以提交包括氨基酸序列的名称、来源、活性,个人姓名和联系方式等字段信息,从而动态增补数据库中内容。经过测试,数据库安全、可靠、便捷,可以实现所有正常功能并稳定运行。本数据库存储的乳酸菌抗菌肽相关信息、乳酸菌抗菌肽序列检索、下载、统计及序列比对和预测功能为乳酸菌抗菌肽拮抗致病菌感染机制、拮抗分子机制提供了基础数据,同时为乳酸菌抗菌肽的进化关系研究和实践应用奠定了基础。