基于统计学的预测结构域间相互作用方法的研究

论文摘要

结构域是蛋白质的一个结构层次,可以看作是蛋白质结构、折叠、功能、进化和设计的基本单位。大多数的蛋白质都可分为若干个结构域,结构域的不同组合使蛋白质具有不同的三级结构并具有不同的功能。结构域间相互作用是蛋白质间相互作用的具体体现,两者之间存在着密切的关系。而作为生命活动基本单位的蛋白质其蛋白质间的相互作用是实现功能之基础,细胞进行生命活动过程是蛋白质在一定时空下的相互作用。为了获取结构域间相互作用的统计学方法,通过阅读大量的参考文献,借鉴了几种能够直接或间接的反映结构域相互作用可能性基于统计学的方法。 本文通过对常规的基于EM算法的结构域相互作用预测方法加以扩展,提出了一种新的基于统计学的预测蛋白质结构域相互作用的新方法:结构域相互作用排除预测法。这种预测方法建立在合理的三个假设之上,对传统算法进行了改进。通过大量的实验结果表明,这种方法和常规的基于概率的结构域相互作用预测方法相互比较,不但可以提高发现高倾向性的结构域间相互作用的能力而且可以预测某些高特异性低倾向性的结构域间相互作用。这一结果为结构域间相互作用的预测提供了一种新的方法,同时也为统计学方法在生物信息学中的应用进而解决海量数据的使用方法问题解决提供了新的线索。

论文目录

• 第一章 引言
• 1.1 生物信息学
• 1.1.1 主要内容
• 1.1.2 生物信息学与其它学科的关系
• 1.2 蛋白质组学
• 1.2.1 蛋白质组学的来源
• 1.2.2 蛋白质组学的基本内容
• 1.2.3 蛋白质组学的前景
• 1.3 本文的主要工作
• 第二章 蛋白质相关知识
• 2.1 蛋白质结构、分类
• 2.1.1 一级结构
• 2.1.2 二级结构
• 2.1.3 超二级结构
• 2.1.4 三级结构
• 2.1.5 四级结构
• 2.2 蛋白质结构域
• 2.3 常用数据库
• 2.3.1 PDB数据库
• 2.3.2 DIP数据库
• 2.3.3 Pfam数据库
• 2.4 小结
• 第三章 蛋白质间相互作用生物信息学方法研究现状
• 3.1 引言
• 3.2 方法
• 3.2.1 基因邻接
• 3.2.2 基因融合事件
• 3.2.3 镜像树
• 3.2.4 突变关联
• 3.2.5 序列信号关联
• 3.2.7 进化速率关联
• 3.2.8 系统发育谱
• 3.3 小结
• 第四章 一种基于统计的预测方法
• 4.1 引言
• 4.2 数据准备
• 4.3 方法
• 4.3.1 生成初始参数
• 4.3.2 EM算法的过程
• 4.3.3 计算对数几率得分E
• 4.4 结果分析
• 4.5 结论
• 4.6 实现
• 4.7 小结
• 第五章 结束语
• 5.1 主要研究内容回顾
• 5.2 展望
• 参考文献
• 中文摘要
• ABSTRACT
• 致谢
• 导师及作者简介