结构对称蛋白的密码子序列研究

论文摘要

蛋白质是生物体功能的执行者，也是生命科学中非常重要的研究对象。一切生命活动都离不开蛋白质的参与。同时，蛋白质的研究也是生命科学领域重要的前沿课题之一。我们知道蛋白质是生物体内的一种重要的高分子聚合体，是维持生命活动过程的重要物质，执行着各种各样的生物学功能，如生化反应的催化、营养物质的运输、信号的识别和传递等等。许多蛋白质的三级结构都具有对称性，也就是说蛋白质内部有相似的结构单元。从基因进化的角度上讲，这种结构的对称性是基因复制融合的结果。DNA是遗传信息的载体，密码子编码蛋白质。许多研究表明蛋白质编码序列中，密码子的选择和分布与蛋白质的结构有着密切的关系。本文我们希望从密码子的分布和使用的层面来提取并发现蛋白质三级结构的对称性信息，从而进一步理解蛋白质三级结构对称的根源，为蛋白质的结构预测提供数据支持。我们从蛋白质的密码子序列出发，利用%MinMax算法[1]研究了蛋白质的密码子序列和蛋白质三级结构对称性之间的关系。我们选取死亡结构域（deathdomain）家族蛋白质作为研究对象，主要研究了人类死亡结构域家族蛋白质的密码子分布情况，同时也分析了非人类该家族蛋白质的密码子分部情况。我们发现该家族蛋白质密码子的使用像它们的氨基酸序列一样有非常明显的偏好性。这可能与它们的物理化学性质以及生物学功能及其在生物进化中的作用有关。该家族蛋白质的三级结构基本上都存在两重对称性，有的明显有的不明显。我们通过对蛋白质密码子序列的研究发现，该家族蛋白质的常用密码子和稀有密码子分布存在比较明显的对称性，和蛋白质三级结构的对称性非常的一致。这些数据很好的吻合了古老基因复制进化造成的蛋白质结构对称性这一假设。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 序言
• 1.1 引言
• 1.2 生物信息学简介
• 1.3 研究的目的和意义
• 1.4 常用方法和优缺点
• 2 研究方法
• 2.1 前言
• 2.2 具体方法介绍
• 2.3 方法的意义
• 3 计算结果
• 3.1 研究对象介绍
• 3.2 研究结果与分析
• 3.3 方法的意义
• 4 工作总结与展望
• 4.1 工作总结
• 4.2 后期工作展望
• 致谢
• 参考文献