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摘要随着科技的进步，在这个时代中人们最主要的任务就是为从基因组测序项目产生的大量蛋白质提供功能注释。然而经过科学研究表明许多蛋白质的功能依赖于它们与小分子或配体的相互作用，而ATP就是在蛋白质的功能中扮演像辅酶一样的重要的配体的角色。
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在本研究中，提供了一种有效的高准确率的蛋白质-ATP绑定位点的预测方法。多种从蛋白质位置具体得分矩阵推到出的多视图功能和预测蛋白质二级结构共同集成构建判别功能。本文中结合前人的研究，运用了五重交叉验证的方法，对基于PSSM、PSS和PSSM_SS的结合进行了对比，基于两个基准数据集上的实验结果表明提出的预测方法可以获得较高的预测精度，以及比现有的两种最近公布的ATP化蛋白质方法即ATPint和ATPSite更加准确。8407
关键词 蛋白质-ATP结合位点 二级结构 得分矩阵 功能
毕业设计说明书（论文）外文摘要
Title Research on protein-ATP Binding Site Prediction
Abstract
With the progress of science and technology, one of the major challenges in the era for people is to provide functional annotations for large number of proteins arising from genome sequencing projects. But scientific research shows that the function of many proteins depends on their interaction with small molecules or ligands,ATP is one such important ligand that plays critical role as a coenzyme in the functionality of many proteins.
In this paper provides an effective and high accuracy prediction method of protein-ATP binding sites.A variety of the multi-view function from protein position specific scoring matrices and prediction of protein secondary structure integrate to build the discriminant function.Compared with previous studies in this paper, the use of the five-fold cross-validation method,based the contrast of PSSM、PSS and PSSM-SS ,Experimental results based on the two benchmark datasets show that the proposed prediction method can obtain higher accuracy of prediction than the existing two recently published prediction of protein-ATP ,which are ATPint and ATPSite.
Keywords protein-ATP binding site;secondary structure;scoring matrices;function
目 录
1 引言 2
1．1 课题背景 2
1.2 设计的目的与任务 3
1.3 论文结构安排 4
2 相关概念与定义 4
2.1 相关数据集 4
2.2 相关概念 4
2.2.1 特异性迭代矩阵 4
2.2.2 基于滑动窗口技术的数据处理 5
2.2.3 蛋白质二级结构 5
2.2.4 SVM集成 6
2.2.5 集成方案 8
2.2.6 五重交叉验证 10
2.3 评价指标 10
2.3.1 平衡评价 11
2.3.2 不平衡评价 11
3 相关软件介绍 12
3.1 PSI-BLAST 12
3.2 LIBSVM 13
3.3 数据处理流程 15
4.1 PSSM矩阵选取 16
4.2 蛋白质二级结构纳入LogisticPSSM特征 19
4.3 改进的支持向量集成性能 20
4.4 与其他的方法的比较 21
4.4.1 与ATPint进行比较 21
4.4.2 与ATPSite比较 22
结论 23
致谢 25
参考文献 26
1 引言
1．1 课题背景
随着越来越多的生物体的全基因组序列测定工作的完成，了解基因组的组成，发现新的基因并对其进行注释，了解基因产物的结构和功能具有重要意义。而众所周知，基因在生物体的外在表现就是蛋白质，蛋白质是生命的物质基础。且根据研究表明，许多蛋白质的功能依赖于它们与小分子或配体的相互作用，而ATP就是在蛋白质的功能中扮演像辅酶一样的重要的配体的角色。ATP，腺嘌呤核苷三磷酸，是在细胞生物学中的重要分子，一种不稳定的高能化合物，由一分子腺嘌呤，一分子核糖和三分子磷酸组成。ATP是一种高能磷酸化合物，在膜运输、肌肉收缩、细胞运动、信号、DNA的复制和转录、以及各种代谢过程起着重要作用。在细胞中，它与ADP的相互转化实现贮能和放能，从而保证细胞各项生命活动的能量供应。生成ATP的途径主要有两条：一条是植物体内含有叶绿体的细胞，在光合作用的光反应阶段生成ATP；另一条是所有活细胞都能通过细胞呼吸生成ATP。由于这种化学能提供能量，有一种蛋白质能执行各种生物功能。