蛋白質序列的數學描述及其應用.pdf

1、浙江理工大學碩士學位論文蛋白質序列的數學描述及其應用姓名：張艷萍申請學位級別：碩士專業：基礎數學指導教師：賀平安20091130浙江理工大學碩士學位論文A b s t r a c tT h e r ef i f e 2 0a m i n oa c i d s t h a tm a k eu pt h es t a n d a r dc h e m i c a l a l p h a b e tu s e d t o b u i l dp

2、 r o t e i n s ．T h u s ，ap r o t e i ns e q u e n c ei s a s t r i n g o v e rt h ea l p h a b e t Q 謝t l lt h e2 0a m i n oa c i d s ，t h e r e Q - - { A ，C ，D ，E ，F ，G ，H ，I ，K ，L ，M ，N ，P ，Q ，R ，S ，T ，V ，W ，Y ) ．I nm

3、 o l e c u l a rb i o l o g y , t h e3 Ds t r u c t u r eo f ap r o t e i ni s d e t e r m i n e db yt h ei n v a r i a n ts e q u e n c e o fa m i n oa c i d s t h a tm a k e su pt h ep r o t e i n ．S o ，t h ea n a l y

4、s i so f t h ep r o t e i ns e q u e n c e si sa l li m p o r t a n ta n d i n t e r e s t i n g w o r k i n b i o i n f o r m a t i c s ．I nr e c e n ty e a r s ，s o m er e s e a r c h e r sg e n e r a l i z e dt h eg r

5、 a p h i c a lr e p r e s e n t a t i o no f D N A f o rt h ea n a l y s i so f t h ep r o t e i ns e q u e n c e s ．T h ep r o b l e mo f g r a p h i c a lr e p r e s e n t a t i o n so f p r o t e i ns t e m sf r o m t

6、 h ec o m b i n a t o r i a lc o m p l e x i t ya s s o c i a t e d 、杭t l l 2 0f a c t o r i a lw a y si nw h i c h2 0a m i n oa c i d s( A A s ) C a l lb eo r d e r e d ．T h e r ea r et w o w a y si nt h eg r a p h i c

7、a lr e p r e s e n t a t i o n so f p r o t e i n ：d i v i d i n g2 0a m i n oa c i d si n t of o u r c l a s s e s o rf i v ec l a s s e s ，t h ep r o t e i n s e q u e n c eb e c o m e s a s e q u e n c eo v e ra 4 o r

8、5 a l p h a b e ti no r d e r t or e d u c e t h ep o s s i b l en u m b e ro f p e r m u t a t i o n s ；I n a d d i t i o n , i g n o r i n gt h e s i m i l a r i t i e s ／d i s s i m i l a r i t i e so f t h e2 0a m i

9、n oa c i d s ，t h ea m i n oa c i d sa r eo r d e r e da c c o r d i n gt ot h e i ra l p h a b e t i c a lo r d e r ．W ep r o p o s e t h ec o n c e p t ：o f t h ec y c l i c o r d e ro fa m i n oa c i d s ，t h a ti s ，

10、t h ea m i n o a c i d sa r eo r d e r e di n t oa l o o p ．I nt h et h e s i s ，w eg i v e s e v e r a ld i f f e r e n ta m i n oa c i dc y c l eo f o r d e r b a s e do nt h ep h y s i c o c h e m i c a lp r o p e r t

11、 i e sc l a s s e so f a m i n o a c i d s ，t h eP A M 2 5 0s u b s t i t u t i o nm a t r i xa n d t h e6 b i t b i n a r yr e f l e c t e dG r a yc o d e ，r e s p e c t i v e l y ．U s i n gt h eC h a o sG a m eR e p r

12、e s e n t a t i o n ( C G R )m e t h o da n d s e v e r a ld i f f e r e n tc y c l i co r d e r so f a m i n o a c i d s ，w e g e t s o m e g r a p h i c a lr e p r e s e n t a t i o no f t h ep r o t e i n s ．T h e n ,

13、 s e v e r a ln u m e r i c a lc h a r a c t e r i z a t i o n s ，m a t r i xi n v a r i a n t s ，f i r s to r d e rc e n t r a lm o m e n t l i k e ，g r a p h i c a l a l i g n m e n t , r e s p e c t i v e l y , a r e

14、s u g g e s t e d t o d e s c r i b e g r a p h i c a lr e p r e s e n t a t i o no f t h ep r o t e i n ．A n dt h ee x a m i n a t i o no f t h es i m i l a r i t ya m o n gs e q u e n c e so f t h eN A D Hd e h y d r o

15、 g e n a s e s u b u n i t5 f r , n g s ) p r o t e i n s o fn i n e s p e c i e ss h o w st h e u t i l i t y o fo u ra p p r o a c h ．T h e n , t h es i m i l a r i t i e so f t h e3 4s p i k ep r o t e i n s i nt h ec

16、 o r o n a v i r u sa n d t h es i m i l a r i t i e so f t h eR N A p o l y m e r a s e sP B 1 i nt h e4 5k i n d so f i n f l u e n z av i r u sa r ea n a l y z e db yO u rm e t h o d s ，a n dt h e i re v o l u t i o n

17、 a r y r e l a t i o n s h i p sa n d c l a s s i f i c a t i o na r ed e d u c e d b a s e do n t h es i m i l a r i t i e s o fs p i k e p r o t e i n sa n dP B 1 p r o t e i n s ．I na d d i t i o n ，w eg e ta m e t h