钙结合蛋白及作用位点的生物信息学研究
[Abstract]:Calcium is one of the most important basic elements in life activities. It acts as the second messenger in eukaryote cells. Calcium ions perform their biological functions by binding to specific calcium receptors or calcium binding proteins, and regulate cell signal transduction and cell life cycle (including cell division, differentiation and apoptosis). Based on the functional domain composition of calcium-binding protein, it can be divided into two categories: one has EF-hand domain, the typical one is calmodulin (Calmodulin); and the other is non-EF-Hand calcium-binding protein. With the development of the research on calcium binding protein, the experimental evidence shows that the form of calcium binding to protein is complex and irregular. Identification of calcium binding sites in calcium binding proteins is the first step in understanding how calcium ions regulate the structure and function of proteins in biological systems. It takes a lot of time, effort, and money to verify the calcium binding site. Using bioinformatics to carry out prediction can effectively remove the potential false positive results and provide valuable reference information for further experimental research. Up to now, all bioinformatics methods for predicting calcium-binding protein binding sites are based on the tertiary structure of proteins, so they have great limitations. In this paper, we design a method based on locus specific scoring matrix (PSSM) algorithm, which can predict the potential calcium binding protein sites quickly and accurately. By reading the scientific literature, we collected 369 calcium-binding proteins verified by experiments, including 986-calcium binding sites, trained these data, and evaluated their predictive performance by means of "divide one method" (Leave-one-outvalidation) and other methods. The sensitivity (Sensitivity) and specific (Specificity) of this method were 69.67% and 90.000%, respectively. In this method, the calcium binding sites of proteins can be predicted only by providing the first order sequence of proteins. At the same time, the data of calcium-binding protein verified by experiments were analyzed by go statistical analysis. The biostatistical analysis was carried out from three aspects of (Biologicalprocess), molecular function (Molecularfunction) and subcellular localization (Cellularcomponent) of calcium-binding protein. Our results showed that: (1) calcium binding proteins were mainly distributed in cytoplasm (GO:0005829), cell membrane (GO:0005886) and extracellular regions (such as tissue fluid) (GO:0005576). (2) the main physiological processes involved in calcium binding protein are muscle contraction (GO:0006936), synaptic signal transduction (GO:0007268) and signal transduction (GO:0007165). (3) calcium binding proteins have molecular functions such as calcium binding (GO:0005509), calcium dependent protein binding (GO:0048306) and other protein binding (GO:0005515). In addition, we downloaded from the Uniprot database the sequence information of six representative model organisms, human, mouse, Drosophila, nematode, yeast and Arabidopsis, and made large-scale predictions of these six species. The number of calcium binding proteins were 76.4am in human, 68.6 in mice, 47.8 in Drosophila, 23.2in nematode, 14.7in yeast and 53.5in Arabidopsis thaliana. Two conclusions can be drawn: (1) calcium binding protein exists widely in these six species; (2) the proportion of calcium binding protein increases gradually from low to higher species. In conclusion, we systematically analyzed calcium binding proteins and action sites, which provided potential data resources for further experimental analysis. We believe that the combination of computational prediction and experimental verification can bring the study of calcium binding protein to a new stage of development.
【学位授予单位】:华中科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:R318.04
【相似文献】
相关期刊论文 前10条
1 陈永锋;张令达;;钙结合蛋白S100A4与肿瘤[J];肿瘤学杂志;2006年03期
2 沈洪兴,夏照帆,陈玉林;钙结合蛋白calreticulin[J];生理科学进展;1998年02期
3 唐维平;司良毅;;细胞核钙信号[J];国外医学.老年医学分册;2004年02期
4 任路;郑洪新;林庶茹;杜松;;纳米钙补肾中药对骨质疏松症大鼠肠黏膜中CaBP-D_(9K)的mRNA和蛋白表达的影响[J];中国中医药信息杂志;2006年08期
5 许行,彭鸿娟,陈晓光;日本血吸虫M_r为8000钙结合蛋白基因的表达及其融合蛋白免疫反应性的评价[J];第一军医大学学报;2003年07期
6 李启艳,赵红珊,孟焕新,张立,徐莉,陈智滨;S100A8基因多态性与侵袭性牙周炎易感性的相关研究[J];中华口腔医学杂志;2004年03期
7 万中原;曼氏血吸虫尾蚴特异性钙结合蛋白的免疫化学研究[J];国外医学.寄生虫病分册;1995年04期
8 高扬;李月魁;林嘉友;李莉;万选才;;抗运动神经元抗体对培养的鼠神经元的杀伤作用[J];中国医学科学院学报;1998年04期
9 孙彬,王笑云,彭韬,周富华,赵卫红,赵秀芬;早期慢性肾衰大鼠残余肾维生素D受体和28ku钙结合蛋白的表达[J];南京医科大学学报;2000年05期
10 许多;朱伟杰;王自能;;钙结合蛋白Calbindin-d28k在雌(女)性生殖中的作用[J];生殖与避孕;2005年11期
相关会议论文 前10条
1 杨卫;叶毅明;李晓维;刘知人;Homme W.Hellinga;杨洁;;钙结合蛋白设计及结构分析[A];中国生物化学与分子生物学会第八届会员代表大会暨全国学术会议论文摘要集[C];2001年
2 龚红华;肖虹蕾;郑华;潘凌;周国民;;视网膜含钙结合蛋白水平细胞的比较研究[A];解剖学杂志——中国解剖学会2002年年会文摘汇编[C];2002年
3 刘菲;邢金春;郭德荣;;CALDESMON在BOO患者逼尿肌细胞中[A];第十五届全国泌尿外科学术会议论文集[C];2008年
4 方征宇;熊亮;王小川;王建枝;;背根切断对小鼠脊髓内S100A4表达的影响[A];全国血栓/止血与微循环学术会议论文汇编[C];2006年
5 吴苏娣;樊小力;唐斌;;模拟失重对大鼠比目鱼肌肌梭钙结合蛋白D-28K免疫反应性的影响[A];中国生理学会第21届全国代表大会暨学术会议论文摘要汇编[C];2002年
6 刘菲;邢金春;郭德荣;;SM-α-ACTIN及CALDESMON在BOO患者逼尿肌细胞中表达差异[A];第十五届全国泌尿外科学术会议论文集[C];2008年
7 杨美香;曲迅;孙宝柱;闫实;冯进波;类维富;;生物信息学在新基因CHP2研究中的应用[A];山东微生物学会第六次会员代表大会暨2004年学术年会论文集(上)[C];2004年
8 冯雷;施定基;郭永恩;石乐军;谢碧文;曹春晖;;生物信息学在海洋药物研制中的应用[A];首届中国兽药大会——兽医生物制品学、兽医微生物学学术论坛论文集(2008)[C];2008年
9 高雪;吴慧光;许尚忠;陈金宝;任红艳;;基于生物信息学对牛CAPN1基因的SNPs筛查与验证[A];中国动物遗传育种研究进展——第十五次全国动物遗传育种学术讨论会论文集[C];2009年
10 蒋智钢;吴聪明;张万江;沈建忠;;蛋白质组学及其在细菌耐药性研究中的应用[A];中国畜牧兽医学会兽医药理毒理学分会第十次研讨会论文摘要集[C];2009年
相关重要报纸文章 前10条
1 ;钙在人体中的作用[N];市场报;2000年
2 唐步顺;让你的肠道“喜欢”钙[N];医药经济报;2003年
3 何增寿;食管癌相关基因研究获进展[N];中国医药报;2004年
4 余晓燕 思泽;揭秘破解世界性补钙难题的优你钙[N];中国高新技术产业导报;2004年
5 本报记者 李恩青;生物信息学:促动BT与IT双赢[N];中国高新技术产业导报;2001年
6 中科院院士 强伯勤;生物信息学蕴有巨大效益[N];光明日报;2002年
7 白毅;加强生物信息学建设推动人类基因组研究[N];中国医药报;2002年
8 英潮;生物信息学演绎“变脸”[N];中药报;2002年
9 刘义;生物信息学产业浮出水面[N];中国高新技术产业导报;2000年
10 魏中文;生物信息学是开启后基因组时代的“金钥匙”[N];北京科技报;2002年
相关博士学位论文 前10条
1 栾晶;文昌鱼钙结合蛋白基因的鉴定、表达与进化研究[D];中国海洋大学;2007年
2 魏红;肾虚骨质疏松症大鼠肠粘膜CaBP mRNA和蛋白表达的实验研究[D];辽宁中医学院;2005年
3 秦云霞;PKS5和互作分子伴侣DnaJ在ABA信号系统中的功能分析[D];华南热带农业大学;2007年
4 孔彦平;1.骨钙素放射免疫分析法的建立及初步临床应用 2.17-β雌二醇对去卵巢大鼠小肠粘膜钙结合蛋白(CaBP 9K)基因表达的影响[D];中国协和医科大学;1994年
5 冯永淼;过量维生素A对肉仔鸡骨骼钙磷代谢影响及机理的研究[D];内蒙古农业大学;2007年
6 许多;钙结合蛋白Calbindin-d28k在女性生殖系统表达与变化的研究[D];暨南大学;2006年
7 刘凤华;雌激素、NH1996神经保护和抗痴呆作用机理研究[D];中国协和医科大学;2000年
8 张亚利;孕妇血钙、铁、锌、铜、硒水平对胎盘镉蓄积和转运的影响[D];中国协和医科大学;2004年
9 方征宇;S100A4蛋白在感觉神经元再生以及损伤诱导的白质星形胶质细胞迁移过程中的作用[D];华中科技大学;2006年
10 邱继刚;肝癌门静脉癌栓相关小分子蛋白标记物的研究及S100A11的功能验证[D];复旦大学;2007年
相关硕士学位论文 前10条
1 彭胜军;钙结合蛋白及作用位点的生物信息学研究[D];华中科技大学;2012年
2 李燕舞;D28k钙结合蛋白基因真核表达质粒的构建及其表达效果的研究[D];扬州大学;2004年
3 齐建;粘球菌DK1622胞内游离钙离子浓度的测定及钙结合蛋白基因的预测[D];山东大学;2010年
4 杨强;S100A9基因在喉癌中的表达及其与S100A8相互作用的研究[D];中国医科大学;2008年
5 杨冬梅;湘西地区土壤—牧草—山羊钙镁动态特征与山羊镁缺乏症的研究[D];湖南农业大学;2008年
6 李治学;鸡钙代谢调节物质基因真核表达质粒应用效果的研究[D];扬州大学;2007年
7 郑帅;深低温体外循环神经营养因子脑保护实验研究[D];第四军医大学;2006年
8 闻燕;mRNA荧光差异显示筛选肿瘤中高表达的基因[D];江苏大学;2006年
9 李吉河;钙结合蛋白S100A4对肾小球系膜细胞增殖的调控作用[D];吉林大学;2011年
10 郭昌平;S100A4蛋白在膀胱癌中的表达及其临床意义[D];南昌大学;2008年
本文编号:2169052
本文链接:https://www.wllwen.com/yixuelunwen/swyx/2169052.html