从有限构象搜索空间角度预测蛋白质折叠速率

发布时间：2021-05-17 07:26

　　蛋白质折叠速率常数是研究和分析蛋白质折叠机制的重要动力学参数。提高蛋白质折叠速率的可预测性,有助于认识蛋白质折叠机制。一条蛋白质链拥有天文数字的随机构象,然而天然构象仅为其一,因此蛋白质不可能采用在氨基酸水平上的无偏随机搜索策略获得天然构象,这正是所谓的利文索尔悖论（Levinthal’s paradox）。体内和体外实验均表明,单域球蛋白质折叠时间平均约在毫秒量级。蛋白质的巨大构象空间与快速折叠事实之间的矛盾,可能通过两个途径来解释:一是,蛋白质要采取不利于错误构象的有偏搜索策略来发现天然构象（Zwanzig等的观点）;二是,蛋白质要采取有限构象搜索空间的策略发现其天然态构象（Finkelstein、Englander、Dill等的观点）。蛋白质折叠过程遵循哪种策略,目前还处于争论阶段,但从最近的理论和实验研究结果看,似乎第二种观点略占上风。如果从结果论的角度来审视这个问题,那么能够定量地解释多数蛋白质折叠速率的那个假设应该更具合理性。为此,我们基于有限构象搜索空间的思想,从两个不同的途径减小构象搜索空间,提出了定量化预测蛋白质折叠速率的模型。蛋白质折叠速率范围从10^-3<... 

【文章来源】：内蒙古工业大学内蒙古自治区

【文章页数】：58 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
第二章 数据集与研究方法
    2.1 数据集
    2.2 折叠构象空间的解释
    2.3 多元线性回归分析
        2.3.1 数学模型
        2.3.2 回归系数的估计
    2.4 已有的典型折叠速率预测模型
    2.5 判定系数
    2.6 平均绝对误差
    2.7 自助法抽样
    2.8 交叉验证
第三章 有效累积主链扭角模型
    3.1 引言
        3.1.1 蛋白质分类
        3.1.2 蛋白质折叠类型
        3.1.3 二面角
        3.1.4 蛋白质折叠的构象空间
    3.2 有效累积主链扭角的定义
    3.3 预测模型
    3.4 有效累积主链扭角预测折叠速率的性能分析
        3.4.1 形状因子β的最优值
        3.4.2 有效累积主链扭角模型预测蛋白质折叠速率
        3.4.3 有效累积主链扭角模型预测性能分析
        3.4.4 与其他字母表的比较
    3.5 讨论
    3.6 小结
第四章 以二级结构为折叠单元预测折叠速率
    4.1 引言
    4.2 以二级结构为折叠单元预测蛋白质折叠速率的模型
        4.2.1 二级结构片段的计数方案
        4.2.2 定义天然态二级结构序
        4.2.3 模型
    4.3 以二级结构为折叠单元预测折叠速率性能评价
        4.3.1 模型预测结果
        4.3.2 模型预测结果的稳定性分析
        4.3.3 模型预测性能比较
    4.4 讨论
        4.4.1 模型的可调参数
        4.4.2 异常值的讨论
        4.4.3 折叠漏斗模型的评价
        4.4.4 模型暗示的折叠图像
    4.5 小结
第五章 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 存在的问题与展望
参考文献
致谢
附录
在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]蛋白质结构的“限域下最低能量结构片段”假说与蛋白质进化的“石器时代”[J]. 曹傲能.  物理化学学报. 2020(01)
[2]Statistical analyses of protein folding rates from the view of quantum transition[J]. LV Jun,LUO Liao Fu.  Science China（Life Sciences）. 2014(12)
[3]基于序列特征筛选与支持向量回归预测蛋白质折叠速率[J]. 李咏,周玮,代志军,陈渊,王志明,袁哲明.  物理化学学报. 2014(06)



本文编号：3191355