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鱼腥藻PCC7120中激活patA在营养细胞表达的HetR结合位点参与控制异形胞正常图式的形成（英文）

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Science Bulletin 2015年第2期60卷 192-201,I0001页

作者：侯圣伟周芳彭珊高宏徐旭东 The State Key Laboratory of Freshwater Ecology and Biotechnology Institute of Hydrobiology Chinese Academy of Sciences

鱼腥藻PCC 7120是研究细胞分化和图式形成的最简单的模式生物,因为其仅由一列原核细胞组成,在缺氮诱导条件下分化出异形胞,大致形成每间隔10个左右营养细胞(光合)出现一个异形胞(固氮)的图式.在异形胞分化机理的研究中,主调控因子如何... 详细信息

鱼腥藻PCC 7120是研究细胞分化和图式形成的最简单的模式生物,因为其仅由一列原核细胞组成,在缺氮诱导条件下分化出异形胞,大致形成每间隔10个左右营养细胞(光合)出现一个异形胞(固氮)的图式.在异形胞分化机理的研究中,主调控因子如何控制异形胞形成基因和图式形成基因是关键所在.本研究的目的即是分析主调控因子Het R对一个图式形成基因pat A的调控机理以及对其他基因的调控模式.通过体外实验证明,Het R确实能够结合我们以前预测的pat A上游的识别位点;将该位点缺失掉导致pat A不能在营养细胞表达,而其在异形胞的表达则依赖于另一调控因子.pat A突变株只能在长藻丝两端形成异形胞,通过导入带有上游序列的完整的pat A进行互补可恢复有规律间隔形成异形胞的表型,但缺失Het R识别位点则不能互补.通常认为主调控因子在异形胞或原异形胞中上调表达,受其调控的基因也在这些分化细胞上调表达并参与异形胞形成过程.本研究则发现,Het R通过激活pat A在营养细胞的表达影响正常图式的形成.此外,本研究证明,Het R还可以抑制某些基因在异形胞或全藻丝的表达,共有4种不同调控模式.

关键词： PATA 结合位点营养细胞鱼腥藻异形图案激活 HETP

基于深度学习的蛋白质金属离子结合位点预测方法研究

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基于深度学习的蛋白质金属离子结合位点预测方法研究

作者：张赛军华中科技大学

学位级别：硕士

蛋白质通过与其他配体分子的相互作用来执行其功能。目前发现一半以上的蛋白质与金属离子有结合位点,金属离子既稳定了蛋白质结构又调节了蛋白质的生物学功能。例如,金属铁离子(Fe)与血红蛋白的结合对于其通过血液携带和转移氧气的功能... 详细信息

蛋白质通过与其他配体分子的相互作用来执行其功能。目前发现一半以上的蛋白质与金属离子有结合位点,金属离子既稳定了蛋白质结构又调节了蛋白质的生物学功能。例如,金属铁离子(Fe)与血红蛋白的结合对于其通过血液携带和转移氧气的功能致关重要。金属Zn离子与核酸酶和转录因子的结合在锌结构域的行成中起着至关重要的结构作用,因此准确识别蛋白质离子结合位点对于理解蛋白质功能机制和发现新药非常重要。蛋白质与金属离子蛋白质结合位点的预测,本质上属于蛋白质残基水平的预测。在3D结构中作为邻居的残基在序列上可能相距很远。这些局部或非局部依赖性对于残基级别的属性预测至关重要。为了对这些依赖性进行建模以提高预测性能,采用ACNN+GRU混合深度学习方法捕获局部依赖特征和长相关性特征。ACNN学习蛋白质序列的局部依赖特征,使用GRU学习蛋白质的长依赖特征。然后对融合特征进行分类,直接得到该蛋白质序列上结合位点的预测结果。混合深度学习模型是一个端到端模型,不需作人工特征筛选,不需要进行数据预处理和后处理。输入蛋白质序列,即可得到对应的蛋白质序列预测结果。为了解决蛋白质结合位点和非结合位点数据不平衡的问题,改进了交叉熵函数损失函数使得它既能平衡正负样本又能关注难样本和错分样本。在提取的金属离子数据集上,按8:1:1的比例划分数据集,最终在测试集上性能指标较其他方法均取得了较大的提升。在训练集上各项指标均优于以前的方法,在测试集上大部分离子的Pr均高于对比方法20%左右,ACC和Sp也高于10%左右。本文的模型使用MCC、Precision、Accuracy、Sp、Sn作为评估标准。

关键词：卷积神经网络递归神经网络金属阳离子蛋白质结合位点

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中西医在临床检验诊断学的结合位点

中国中西医结合杂志 2015年第6期35卷 645-647页

作者：梁文杰马国平徐红俊张楠杨帆河北中医学院中西医结合学院石家庄050200 河北医科大学第一医院心内科石家庄050031

医学的发展促使临床检验诊断学突飞猛进,时代的进步也对传统中医学提出了更高的要求。临床检验诊断学尽管源于西医,但在中医诊疗中的作用亦愈发凸显,二者关系日臻密切。本文从临床检验视角考量中西医结合形式,系统分析中西医在临床检验... 详细信息

医学的发展促使临床检验诊断学突飞猛进,时代的进步也对传统中医学提出了更高的要求。临床检验诊断学尽管源于西医,但在中医诊疗中的作用亦愈发凸显,二者关系日臻密切。本文从临床检验视角考量中西医结合形式,系统分析中西医在临床检验诊断学的结合位点。1互补性结合临床检验诊断学具有微观性、

关键词：临床检验诊断学中西医结合结合位点传统中医学中医诊疗微观性

融合能量特征、物化特征和结构特征识别离子配体结合位点

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融合能量特征、物化特征和结构特征识别离子配体结合位点

作者：王珊内蒙古工业大学

学位级别：硕士

在许多重要的生命活动中,蛋白质功能的执行依赖于蛋白质与配体的相互作用,离子作为一种重要的蛋白质结合配体,其结合位点的识别对于蛋白质功能的研究有着重要意义。理论预测的方法识别离子配体结合位点表现出较好的前景,也是理论生物物... 详细信息

在许多重要的生命活动中,蛋白质功能的执行依赖于蛋白质与配体的相互作用,离子作为一种重要的蛋白质结合配体,其结合位点的识别对于蛋白质功能的研究有着重要意义。理论预测的方法识别离子配体结合位点表现出较好的前景,也是理论生物物理学的发展方向。本文基于蛋白质序列信息,通过融合能量特征、物化特征和结构特征对离子配体结合位点进行了识别,主要工作如下:(1)构建了包含NO、CO、SO和PO的4种酸根离子配体结合残基数据集,通过滑动窗口的方法截取片段,确定了4种酸根离子配体的最佳窗口长分别为:11、13、11、9。选取了小组已经整理好的10种金属离子配体(Zn、Cu、Fe、Fe、Ca、Mg、Mn、Na、K、Co)结合残基的数据集,将4种酸根离子配体和10种金属离子配体的结合残基共同作为本文的研究对象。(2)从蛋白质序列出发,根据生物学背景选取氨基酸、亲疏水、电荷、二级结构和相对溶剂可及性面积信息作为基础特征参数,提取了它们的组分信息;2 L(L为最佳窗口长)维位点保守性信息;20维细化特征参数。将组分信息、2L维位点保守性信息和细化特征分别作为预测特征参数,通过序列最小优化(SMO)算法,在5-交叉检验下对14种离子配体结合位点进行识别,发现细化特征参数下的识别结果最好。(3)由于蛋白质与离子配体结合成复合物时要处于稳定状态,所以根据能量越低越稳定的原理引入氨基酸的拉普拉斯能量作为新的基础特征参数,根据其值的大小分成5类,提取了它的组分信息和2L维位点保守性信息作为预测特征参数。将亲疏水由原来的6分类合并为4分类,并提出信息熵的方法提取其信息。融合氨基酸、拉普拉斯能量、电荷、二级结构和相对溶剂可及性面积的组分信息、2 L维位点保守性信息和亲疏水的熵信息共同作为预测特征参数,采用支持向量机(SVM)算法,在5-交叉检验下对14种离子配体结合位点进行识别,得到了较好的预测结果,为了验证预测模型的稳定性,进行了独立检验,得到了好于前人的结果。此外,将特征参数进行降维,基于较少的特征参数得到了高于前人的独立检验结果。(4)建立了预测识别离子配体结合位点的在线服务器,免费对外开放,为科研工作者提供方便。

关键词：能量特征结合位点离子配体信息熵融合特征序列最小优化算法支持向量机算法在线服务器

邻苯二甲酸二异丁酯靶向结合TMEM16A上的K384和K428位点抑制结肠癌细胞增殖的研究

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邻苯二甲酸二异丁酯靶向结合TMEM16A上的K384和K428位点抑制结肠...

作者：魏立军中国医科大学

学位级别：硕士

目的:TMEM16A,又称ANO1,属于TMEM16家族,包含十个跨膜的α-螺旋和一个细胞外成分。TMEM16A参与调节多种细胞功能,如调节分泌性上皮细胞的Cl分泌、平滑肌的收缩和痛觉、肿瘤细胞的增殖和迁移等。此外,在癌症的发生发展过程中常伴随着TMEM... 详细信息

目的:TMEM16A,又称ANO1,属于TMEM16家族,包含十个跨膜的α-螺旋和一个细胞外成分。TMEM16A参与调节多种细胞功能,如调节分泌性上皮细胞的Cl分泌、平滑肌的收缩和痛觉、肿瘤细胞的增殖和迁移等。此外,在癌症的发生发展过程中常伴随着TMEM16A的异常上调。邻苯二甲酸二异丁酯是常见的邻苯二甲酸盐之一。本课题组发现,在全细胞记录模式下邻苯二甲酸二异丁酯对TMEM16A存在抑制作用,但是邻苯二甲酸二异丁酯结合TMEM16A的关键位点尚不明确,并且邻苯二甲酸二异丁酯对肿瘤细胞的增殖影响也还不清楚,为此本研究运用膜片钳Whole-cell记录模式,探究邻苯二甲酸二异丁酯结合TMEM16A的相关作用和靶向TMEM16A对结肠癌细胞SW620增殖作用的影响。实验方法:1、利用感受态细胞转化和提取野生型过表达TMEM16A质粒DNA,运用MOE分子对接预测R605、R621、R788、K384、K428等相关位点,并进行定点突变,得到突变体质粒。将野生型质粒和突变型质粒瞬时转染至HEK293细胞上,依靠膜片钳Whole-cell记录模式,在180n M钙浓度条件下,进行细胞外给药,记录邻苯二甲酸二异丁酯分别对野生型、突变型TMEM16A钙激活氯电流的影响。2.通过CCK-8检测30μM浓度下邻苯二甲酸二异丁酯对SW620细胞的抑制作用。利用CCK-8检测30μM浓度下邻苯二甲酸二异丁酯对转染了Scrambled TMEM16A sh RNA和转染了TMEM16A-sh RNA蛋白的SW620细胞增殖的抑制作用。实验结果:1.在Whole-cell记录模式下邻苯二甲酸二异丁酯抑制转染野生型TMEM16A质粒成浓度依赖性,其IC值为8.03μM。邻苯二甲酸二异丁酯对两种突变体K384A和K428A钙激活氯电流的抑制作用显著减小,在10μM药物浓度下抑制率为野生型>两种单点突变型>双突变型,依次为60.24%(野生型)、35.28%(K428A)、29.44%(K384A)、16.28%(K384A-K428A)。2.CCK-8结果显示30μM浓度下邻苯二甲酸二异丁酯能够抑制SW620细胞增殖,处理48h后抑制率为44.48%,并且与Scrambled TMEM16A sh RNA相比,邻苯二甲酸二异丁酯对转染TMEM16A-sh RNA的SW620细胞增殖的抑制作用明显减弱。实验结论:1.邻苯二甲酸二异丁酯抑制TMEM16A钙激活氯电流;2.K384、K428是邻苯二甲酸二异丁酯抑制TMEM16A的关键氨基酸;3.邻苯二甲酸二异丁酯靶向结合TMEM16A抑制结肠癌细胞增殖。

关键词： TMEM16A 邻苯二甲酸二异丁酯结合位点结肠癌

辣根素（AITC）对玉米象成虫酶的影响及与COX1结合位点预测

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辣根素（AITC）对玉米象成虫酶的影响及与COX1结合位点预测

作者：赵源西北农林科技大学

学位级别：硕士

玉米象是重要的仓储害虫,为害范围广,程度重,是世界仓储头号害虫。现有多种化学熏蒸剂,因抗药性或毒性均存在使用的局限,辣根素(AITC)因其杀虫效果良好,残留量小,对环境和人体危害极小,被认为是具有广阔开发前景的植物源熏蒸剂物质。但... 详细信息

玉米象是重要的仓储害虫,为害范围广,程度重,是世界仓储头号害虫。现有多种化学熏蒸剂,因抗药性或毒性均存在使用的局限,辣根素(AITC)因其杀虫效果良好,残留量小,对环境和人体危害极小,被认为是具有广阔开发前景的植物源熏蒸剂物质。但目前关于AITC对玉米象的熏蒸机理尚不明确。本研究从玉米象成虫酶学、蛋白质组学、基因水平以及分子模拟对接探讨了AITC的杀虫熏蒸作用机制和可能的作用靶标,结果如下:1、AITC对玉米象体内过氧化氢酶、羧酸酯酶、线粒体呼吸链复合物II、细胞色素c氧化酶活力影响具有明显的剂量效应和时间效应。低剂量的辣根素可诱导过氧化氢酶、羧酸酯酶、线粒体呼吸链复合物II、细胞色素c氧化酶的增加,而高剂量的辣根素则对过氧化氢酶、线粒体呼吸链复合物II、细胞色素c氧化酶活力具有抑制作用;随着处理时间的增加,试虫体内的这两种酶活性逐渐下降。2、AITC处理玉米象成虫后,玉米象成虫的蛋白质含量发生了变化,与空白对照相比,1μl/L和2μl/L的AITC熏蒸处理玉米象成虫蛋白质含量有所增加;随着玉米象成虫死亡率的增加,玉米象成虫体内蛋白含量逐渐降低。采用SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳分离纯化行蛋白,并对差异蛋白进行HPLC-MS和MALDI-TOF/TOF,经数据库检索,影响的差异蛋白可能为细胞色素c氧化酶亚基I,(线粒体)[赤拟谷盗]相似度65%,MW 54815.1,cytochrome c oxidase subunit I,(mitochondrion)[Tribolium castaneum]。3、利用RACE方法得到COX1基因全长cDNA序列。COX1基因全长1500bp,编码499个氨基酸。与鳞翅目象甲科其他已在NCBI登记全长的COX1基因进行Blast同源性比对,发现COX1特有的4个双核中心(血红素a3/CuB)离子结合位点和5个低自旋血红素化学结合位点完全重合。具有COX1蛋白家族的典型特征,证实该开放阅读框编码玉米象COX1,命名为SzeaCOX1。4、使用同源建模的手段,分别以牛心细胞色素c氧化酶三维晶体结构(PDB:1V54)得到了玉米象COX1的三维结构,利用Procheck评价后与AITC进行分子对接。AITC的丙烯基部分位于COX1中由氨基酸残基Ile-59、Ile-375、Ile-376、Phe-379、Phe-454和Phe-6所组成的疏水性腔袋,形成强烈的疏水性相互作用。更重要的是,异硫氰酸丙烯酯另一端的硫原子可以与氨基酸残基Gly-13形长为3.2?的氢键相互作用。

关键词：玉米象辣根素(AITC) 蛋白酶细胞色素C氧化酶亚基I 结合位点

一种红球菌全基因组范围的顺式调控结合位点的预测研究

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一种红球菌全基因组范围的顺式调控结合位点的预测研究

作者：车振凯天津师范大学

学位级别：硕士

生物信息学是在生命科学的研究中,以计算机为工具对生物信息进行储存、检索和分析的科学。它是当今生命科学和自然科学的重大前沿领域之一,同时也将是21世纪自然科学的核心领域之一。其研究重点主要体现在基因组学和蛋白质组学两方面,... 详细信息

生物信息学是在生命科学的研究中,以计算机为工具对生物信息进行储存、检索和分析的科学。它是当今生命科学和自然科学的重大前沿领域之一,同时也将是21世纪自然科学的核心领域之一。其研究重点主要体现在基因组学和蛋白质组学两方面,具体说就是从核酸和蛋白质序列出发,分析序列中表达的结构功能信息。在一个基因组中,尽管其顺式调控的结合位点及多个相邻结合位点形成的模块应至少与其编码序列一样重要,但由于靠传统的实验方法识别它们既耗时又会花费大量的精力,使得我们对于已测序的基因序列也只能得到很局限的认识,这极大的妨碍了我们对于许多重要的基本生物过程的认识和了解。生物学家急需要高效精确的计算方法和工具来预测这些基因组整体的顺式调控模体和模块,以及用数据库将这些模体模块及其相关信息存储起来,以方便生物学家破译其顺式模块编码,了解生物的各种基本的生物过程,为以后了解人体的基因密码做准备。本文从生物学的基本知识开始介绍,介绍了DNA的结构、基因的组成以及转录因子作用的机理,并通过对转录因子作用机理的分析指出对转录因子结合位点的预测方法。本文介绍了一种原核生物基因组的转录因子结合位点的预测算法,利用Perl语言编程并将它应用在红球菌Rhodococcus jostii RHA1上,通过对从GeneBank数据库中得到的基因组数据进行基因上游的截取、利用模体发现算法找到调控因子的结合位点、对找到的各个模体进行相似性比较最终得到令人信服的结果。得到的结果可供生物学家破译其顺式调控编码,了解其生物过程,对其生物过程进行控制,使其产生对人类有益的蛋白质或者是生产各种抗病毒的药物等。

关键词：生物信息学基因组转录因子结合位点预测算法棒杆菌亚目科

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蝎毒素多肽与钠通道特异性结合位点研究进展

延安大学学报（自然科学版） 2019年第1期38卷 68-72页

作者：章旭日白占涛刘霞延安大学生命科学学院延安大学多肽资源药物研究中心陕西省区域生物资源保育利用工程技术研究中心陕西延安716000

蝎毒素多肽是一种通道门控调节剂,早先研究发现其通过与离子通道的电压感受域结合影响通道的门控特性。新近研究表明,门控调解剂毒素与离子通道孔区也具有额外结合位点。因此,本文就蝎毒素多肽与钠通道特异性结合位点相关研究展开综述,... 详细信息

蝎毒素多肽是一种通道门控调节剂,早先研究发现其通过与离子通道的电压感受域结合影响通道的门控特性。新近研究表明,门控调解剂毒素与离子通道孔区也具有额外结合位点。因此,本文就蝎毒素多肽与钠通道特异性结合位点相关研究展开综述,以梳理门控调节剂毒素的结构与调节功能,为蝎毒素多肽与钠通道结合位点结构与功能的解析提供依据,也为靶向钠通道药物的设计与开发提供参考。

关键词：蝎毒素多肽钠通道结合位点

基于氨基酸组分和位点保守信息识别蛋白质⁃HEME结合残基

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生物信息学 2022年第3期20卷 189-194页

作者：李彩艳马勇邢俊凤郭国栋武一凡闻昊坤丁海麦张改梅包头医学院计算机科学与技术学院内蒙古包头014000 包头医学院基础与法医学院内蒙古包头014000 呼和浩特第一医院呼和浩特010051

血红素是一种重要的、常用的配体,在电子传递、催化、信号转导和基因表达等方面发挥着重要作用,准确预测蛋白质与血红素相互作用的结合残基是结构生物信息学的主要挑战之一。本文下载整理了Biolip数据库中HEME配体与蛋白质结合的信息,... 详细信息

血红素是一种重要的、常用的配体,在电子传递、催化、信号转导和基因表达等方面发挥着重要作用,准确预测蛋白质与血红素相互作用的结合残基是结构生物信息学的主要挑战之一。本文下载整理了Biolip数据库中HEME配体与蛋白质结合的信息,统计分析了结合残基和非结合残基的氨基酸组分和位点保守性信息并将其作为预测特征参数,用Fisher⁃PSSM判别法识别HEME结合残基,计算结果表明优化特征参数的Fisher⁃PSSM判别法得到了较好的预测结果。

关键词：蛋白质配体结合位点统计分析血红素HEME