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蛋白质-核酸复合物界面氨基酸与核苷酸偏好性分析

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生物物理学报 2010年第3期26卷 234-244页

作者：吴建盛胡栋伍洪涛谢建明孙啸南京邮电大学地理与生物信息学院南京210046 东南大学生物电子学国家重点实验室生物科学与医学工程学院南京210096

蛋白质-核酸相互作用机制到目前还不是很清楚,尤其是蛋白质与RNA的相互作用。目前,可得到的蛋白质-核酸复合物结构数据不断增多,作者收集了Protein Data Bank数据库中所有的蛋白质-核酸复合物结构数据,对复合物中结合残基和结合核苷酸... 详细信息

蛋白质-核酸相互作用机制到目前还不是很清楚,尤其是蛋白质与RNA的相互作用。目前,可得到的蛋白质-核酸复合物结构数据不断增多,作者收集了Protein Data Bank数据库中所有的蛋白质-核酸复合物结构数据,对复合物中结合残基和结合核苷酸的偏好性进行了统计分析。发现:1)不同功能的蛋白质-核酸复合物间的结合残基数量存在显著差异;2)在蛋白质-DNA和蛋白质-RNA复合物界面,碱性氨基酸都是最受欢迎的;3)氨基酸的极性大小及方向在决定它是否与RNA分子进行结合时起到重要的作用,同时发现氨基酸侧链形成的空间位阻会影响氨基酸残基与RNA分子的相互作用;4)随着定义结合残基距离阈值的增大,其氨基酸使用的特异性降低,而受欢迎与不受欢迎的氨基酸种类均没有变化。

关键词：蛋白质-核酸复合物界面结合残基结合偏好性氨基酸极性

蛋白质-核酸复合物氢键与范德华力作用位点分析

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东南大学学报（自然科学版） 2011年第4期41卷 778-783页

作者：吴建盛胡栋晏善成马昕谢建明孙啸南京邮电大学地理与生物信息学院南京210046 东南大学生物电子学国家重点实验室南京210096

为了深入了解蛋白质-核酸相互作用模式,对复合物结构中氢键/范德华力作用力位点上的氨基酸和核苷酸的偏好性(即相对使用频率)进行了统计分析.结果表明:氢键/范德华力作用位点上对氨基酸的偏好性差异均极其显著,与蛋白质-核酸特异作用密... 详细信息

为了深入了解蛋白质-核酸相互作用模式,对复合物结构中氢键/范德华力作用力位点上的氨基酸和核苷酸的偏好性(即相对使用频率)进行了统计分析.结果表明:氢键/范德华力作用位点上对氨基酸的偏好性差异均极其显著,与蛋白质-核酸特异作用密切相关的残基侧链与核苷酸碱基间相互作用力位点对氨基酸类型的选择特异性更高;单链RNA分子与蛋白质发生相互作用时对氨基酸残基的偏好性和双链RNA分子差异不显著;氨基酸的极性大小及方向在决定其是否与核酸分子形成范德华力作用具有重要贡献,氨基酸侧链形成的空间位阻会阻碍其与核酸分子形成氢键作用;蛋白质-DNA复合物结构氢键/范德华力作用位点上残基间空间协同作用时对氨基酸类型的选择与蛋白质-RNA复合物结构间存在显著差异.

关键词：蛋白质-核酸复合物氢键作用位点范德华力作用位点偏好性氨基酸极性协同作用

蛋白质-核酸复合物中氢键和范德华力作用位点偏好性分析

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南京邮电大学学报（自然科学版） 2011年第4期31卷 138-144页

作者：吴建盛晏善成武灵芝汤丽华南京邮电大学地理与生物信息学院江苏南京210046 东南大学生物电子学国家重点实验室生物科学与医学工程学院江苏南京210096

对蛋白质-核酸复合物结构中氢键/范德华力作用位点氨基酸与核苷酸的偏好性(即相对使用频率)进行了统计分析。发现:(1)在蛋白质-DNA复合物结构中,范德华力作用对与氢键数量相当;而在蛋白质-RNA复合物结构中,范德华力作用对数量要远多于氢... 详细信息

对蛋白质-核酸复合物结构中氢键/范德华力作用位点氨基酸与核苷酸的偏好性(即相对使用频率)进行了统计分析。发现:(1)在蛋白质-DNA复合物结构中,范德华力作用对与氢键数量相当;而在蛋白质-RNA复合物结构中,范德华力作用对数量要远多于氢键;(2)复合物结构中氢键和范德华力作用位点上对氨基酸的偏好性差异显著;(3)氨基酸的极性大小及方向在决定它是否与DNA/RNA分子形成氢键/范德华力相互作用时起到重要的作用。

关键词：蛋白质-核酸复合物氢键范德华力偏好性氨基酸极性

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基于有限状态机的分子生物学系统建模研究

基于有限状态机的分子生物学系统建模研究

作者：王伟山东大学

学位级别：硕士

分子生物学中心法则是继DNA双螺旋结构发现之后生物学领域中的又一重要成就,它揭示了编码基因信息的传递方向和途径。分子生物学是从分子水平上研究生物的结构和功能的科学,自20世纪50年代开始,分子生物学已经成为生物学的热点研究领域... 详细信息

分子生物学中心法则是继DNA双螺旋结构发现之后生物学领域中的又一重要成就,它揭示了编码基因信息的传递方向和途径。分子生物学是从分子水平上研究生物的结构和功能的科学,自20世纪50年代开始,分子生物学已经成为生物学的热点研究领域,其中DNA携带的编码基因序列的研究是分子生物学的重要研究领域。然而,现有研究成果大多还集中在实验室中的生化实验水平,随着计算机和信息技术的发展,先进的计算控制方法被应用到这一研究领域,但目前仍面临理论模型缺乏和DNA计算高出错率的问题。蛋白质是生命活动的物质基础,蛋白质的功能与其结构紧紧相关,因此知道一个蛋白质的结构对了解其生物功能是非常关键的。目前,生化实验的方法仍然是获得的蛋白质结构序列的主要手段,然而这种速度远远落后于蛋白质序列的测序速度,因此理论预测蛋白质结构势在必行。本文对蛋白质合成过程中的氨基酸极性模型进行了研究,将该离散事件动态系统的建模分析方法用于氨基酸极性分类的数学建模与分析上,给出了氨基酸类型的判定条件并给出了实际算例与分析;然后论文给出了基于有限状态机的基因突变分类的模型分析算法,按照基因结构改变的类型可将基因突变分为碱基的置换突变、移码突变、缺失突变和插入突变4种。本文给出了两种情况下,即两条等长DNA链和两条不等长DNA链的算例和分析,在判定基因突变类型的同时还可以得到该链的基因突变率;最后论文的第四章首次给出了基于有限状态机的蛋白质超二级结构分类的模型分析算法。蛋白质的超二级结构是介于二级结构和结构域之间的结构,其可以分为四类：全α类蛋白质、全β类蛋白质、α／β类蛋白质和α+β类蛋白质。本文分别讨论了四种结构的模型算法,在判定蛋白质超二级结构分类的同时还得到了该蛋白质的α螺旋以及β折叠的含量的计算公式。最后一章是本论文的研究工作总结,说明了研究中存在的问题,对下一步的研究目标进行了展望。

关键词：蛋白质结构分析有限状态机氨基酸极性基因突变