简论统计分析钙结合蛋白及作用位点生物信息学

论文导读：结合（GO:0048306）和与其他蛋白质绑定（GO:0005515）等。另外，我们以Uniprot数据库中下载了人、小鼠、果蝇、线虫、酵母和拟南芥六个具有代表性的方式生物的序列信息，并对这六个物种进行了大规模预测，得到了与钙结合的蛋白质数目分别为人76.4%、小鼠68.6%、果蝇47.8%、线虫2

3.2%、酵母14.7%、拟南芥55%。以中可以得到两个结论

摘要：钙是生命活动中最重要的基本元素之一，在真核生物细胞内以离子状态充当第二信使。钙离子通过与特定钙受体或者钙结合蛋白绑定实现其生物学功能，调控细胞信号传导和细胞生命周期（包括细胞分裂、分化和凋亡）等历程。基于钙结合蛋白的功能结构域组成可将之分为两类：一类具有EF-hand结构域，其典型代表是钙调蛋白（Calmodupn）；另一类不具有EF-hand结构，即非EF-Hand钙结合蛋白。随着对钙结合蛋白探讨的日趋深入，实验证据表明钙离子与蛋白质结合形式具有复杂性和不规则性。鉴定钙结合蛋白中钙离子与蛋白质的结合位点是了解生物系统中钙离子如何调控蛋白质结构和功能首要步骤。实验验证钙离子结合位点需要耗费大量的时间、精力和资金。利用生物信息学的策略开展预测，能够有效地去除潜在的假阳性结果，为进一步的实验探讨提供有价值的参考信息。迄今为止，所有预测钙结合蛋白结合位点的生物信息学策略，都基于蛋白质的结构，以而具有较大的局限性。在本论文中，我们设计了一种基于位点特异性打分矩阵（PS）算法的策略，能够快速、准确的预测潜在的钙结合蛋白位点。通过阅读科学文献，搜集了实验验证的369个钙结合蛋白，包含了986个钙离子结合位点，对这些数据进行训练，并通过“除一法”(Lee-one-outvapdation)等策略评估其预测性能，发现本策略的灵敏度（Sensitivity）和特异性（Specificity）分别为69.67%和90.00%。本策略仅需提供蛋白质的一级序列即可预测蛋白质的钙离子结合位点。与此同时，对搜集到的实验验证过的钙结合蛋白数据做了GO统计浅析，以钙结合蛋白的生物学历程(Biologicalprocess）、分子功能(Molecularfunction）以及亚细胞定位（Cellularcomponent）三个层面进行了生物统计学浅析。我们的结果表明：（1）钙结合蛋白主要分布在细胞质（GO:0005829）、细胞膜（GO:0005886）和细胞外区域（如组织液）（GO:0005576）等区域；（2）钙结合蛋白参与的生理历程主要有肌肉的收缩（GO:0006936）、突触信号传递（GO:0007268）和信号转导（GO:0007165）等历程；（3）钙结合蛋白具有的分子功能有与钙离子的结合（GO:0005509）、与钙依赖的蛋白结合（GO:0048306）和与其他蛋白质绑定（GO:0005515）等。另外，我们以Uniprot数据库中下载了人、小鼠、果蝇、线虫、酵母和拟南芥六个具有代表性的方式生物的序列信息，并对这六个物种进行了大规模预测，得到了与钙结合的蛋白质数目分别为人76.4%、小鼠68.6%、果蝇47.8%、线虫23.2%、酵母14.7%、拟南芥53.5%。以中可以得到两个结论：（1）钙结合蛋白在这六个物种中普遍有着；（2）物种由低等到高等，钙结合蛋白的比例逐渐增加。综上所述，我们对钙离子结合蛋白及作用位点进行了系统性浅析，为进一步的实验浅析提供了潜在的数据资源。我们相信，计算预测与实验验证的有机结合可将钙结合蛋白的探讨带入一个新的进展阶段。关键词：钙离子论文钙结合蛋白论文PS算法论文GO统计浅析论文大规模预测论文
本论文由www.7ctime.com,需要论文可以联系人员哦。摘要4-6
Abstract6-11
第一章 前言11-27

1.1 钙在生命中的重要量11-13

1.2 钙结合蛋白13-15

1.3 细胞外钙结合蛋白15

1.4 细胞内钙结合蛋白15-21

1.5 与钙结合蛋白相关的疾病21-23

1.6 实验检测与验证的策略23

1.7 钙结合蛋白的生物信息学浅析23-25

1.8 本课题探讨的背景、论述依据和作用25-27

第二章 材料与策略27-37

2.1 数据收集和整理27-28

2.2 数据处理28-29

2.3 PS 算法29-31

2.4 PS 矩阵的可视化31

2.5 预测性能的计算和检验31-32

2.6 ROC 曲线32-33

2.7 预测性能的评估检验33

2.8 GO 注释与聚类统计浅析33-36

2.9 蛋白质钙结合位点的大规模预测36-37

第三章 实验结果及浅析37论文导读：-433.1Weblogo浅析钙结合位点阳性数据和PS阵的生成37-383.2PS-CaBP1.0预测性能38-393.3GO统计浅析39-423.4蛋白质钙结合位点的大规模预测42-43第四章总结与展望43-46

4.1全文总结43-442展望44-46致谢46-47参考文献47-51上一页12

-43

3.1 Weblogo 浅析钙结合位点阳性数据和 PS 阵的生成37-38

3.2 PS-CaBP

1.0 预测性能38-39

3.3 GO 统计浅析39-42

3.4 蛋白质钙结合位点的大规模预测42-43

第四章 总结与展望43-46

4.1 全文总结43-44

4.2 展望44-46

致谢46-47
参考文献47-51