基于集成智能的膜蛋白受体结构与功能研究

来源 :东华大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:cypbvg
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
蛋白质是生命的物质基础,凡乎任何生物过程都与蛋白质发生某种联系。目前蛋白质序列数量的激增,急需要开发快速、准确的计算工具预测蛋白质的功能。因此,在蛋白质组学方面,生物信息学也得到很大发展,很多智能算法和服务器都已经得到开发和利用;然而在膜蛋白领域,由于其结构和定位的复杂性,对其功能和结构的研究仍是刚刚兴起。膜蛋白受体是一种特殊的跨膜蛋白,也是跨膜蛋白家族的最大类。作为外界信号的传输接受者和内在生物信号的传输者,具有重要的研究意义。本论文借助集成智能的方法,对膜蛋白受体的结构类、膜蛋白受体相互作用、膜蛋白受体与药物结合的网络以及与膜蛋白受体功能相关的凋谢蛋白亚细胞定位、膜蛋白受体信号传导决定的转录调节蛋白协同调控和网络等几个方面进行研究。主要归纳如下:   在膜蛋白受体结构类预测的研究中,以最典型的膜蛋白受体G蛋白偶联受体为例,利用蛋白质一阶签名模型构造了一个4200维向量,并基于离散二进制粒子群算法提取序列的特征;利用集成模糊K近邻分类器用于膜蛋白受体结构类的预测。训练集来自国际通用数据库GPCRDB。测试结果表明了本论文方法的可行性和实用性。最后构建了在线的Web服务器,可供生物学背景的研究者查询和使用。   在膜蛋白受体相互作用的研究中,以G蛋白偶联受体及其靶标蛋白G蛋白为样本,利用自适应免疫算法优化了集成分类器的权重,提出了改进型集成分类器LogitBoost,用于膜蛋白受体及其靶标膜蛋白偶联预测的研究。数据集来自国际通用数据库GRIFFN,测试结果论证了方法的可行性。   在膜蛋白受体与药物结合的网络的研究中,提出基于集成半监督学习方法的SemiBoost分类器,结合复杂网络特性对三种膜蛋白受体及细胞核受体与药物的相互作用网络的连接情况进行了预测和分析,并在国际通用的数据库KEGG和SuperTarget上进行了验证。   在膜蛋白受体功能相关的凋谢蛋白亚细胞定位中,集成氨基酸化学特性疏水和氨基酸序列的近似熵,构造了一个30维的改进型伪氨基酸向量模型,利用免疫遗传算法优化了该模型,提出了集成分类器AdaBoost用于预测膜蛋白受体重点参与的凋谢蛋白亚细胞定位的研究。实验结果也验证了方法的可行性。   在转录调节蛋白网络研究中,分析了由膜蛋白受体传递信号影响的转录调节蛋白的协同调控特性,提出了一种集成偏相关系数算法(PCIT)和调控影响参数(RIF)的蛋白质网络构建算法,并用于构建和优化转录调节蛋白网络;开发了一种协同调控模拟算法;利用网络集成熵和复杂网络理论分析了网络的特性,使用了澳大利亚联邦科工组织的牛骨骼肌转录蛋白质数据,尝试了在非模式生物上的研究,具有重大的生物意义。   最后,总结了全论文的研究内容,指出了研究中存在的不足,展望了下一步的研究方向。
其他文献
学位
无模型控制是近年发展起来的一种新型的控制理论,它不需要建立被控系统的数学模型,在控制过程中不必对被控对象进行辨识,控制器的参数值只需要进行简单的人工整定即可,被认为
机器人的自主定位和地图创建是当前机器人研究问题的热点。应用传感器对信息进行感知,从而实现可靠的定位是机器人的一个最基本的功能。由于激光测距具有精度较高,方向性好的特
随着科学技术的发展,控制系统的规模越来越大,其结构也越来越复杂,同时,对其可靠性要求也必然越来越高。提高可靠性的方法有多种,其中最重要的一个方法就是故障诊断。对于线性系统
依托于现代化建设的发展,我国的高坝大库越来越多,其安全监控的现代化、智能化、信息化发展需求日益凸显。各种现代化的技术手段和大量丰富的电子信息资源,提供和服务于大坝
移动机器人是一种具有高度自规划、自组织、自适应能力,适合在复杂的非结构环境中工作的机器人。自主移动机器人的设计目标是在没有人干预且无需对环境作任何规定和改变的条件
近年来,计算机技术在服装行业的应用越来越广泛,如服装CAD、建模、造型及虚拟试穿都已成为研究的热点,可见计算机技术已渗透到服装行业的各个领域。随着生活水平的提高,人们
包含不确定动态、量测噪声、控制误差、外部干扰以及故障的复杂系统广泛存在于工业过程、航空航天等实际应用中,这类对象往往可以表示为含有多未知输入的动态系统。含有多未
针对现有的计算机判阅系统并未真正实现考生手写内容的识别,根本原因是现有的识别技术对手写字符的识别率还未能达到一个理想值。本文针对这种情况以试卷中的手写考生姓名,班
随着我国经济实力的增强,耗电总量逐步增加,尤其是作为我国主力发电的煤炭资源消耗量,更是一个突破接着一个突破。但同时,煤炭燃烧排放的有害物对环境的影响也日益加剧。因此,要彻