基於胺基酸接觸能網路的蛋白質結合位點分析

《基於胺基酸接觸能網路的蛋白質結合位點分析》是依託蘇州大學，由嚴文穎擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：基於胺基酸接觸能網路的蛋白質結合位點分析
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：嚴文穎
• 依託單位：蘇州大學

項目摘要

很多重要的生物過程都是在蛋白質-蛋白質相互作用的參與下完成的，研究這種相互作用關係對理解疾病發生原因、預測藥物靶點都有重要的指導意義。基於複雜網路的胺基酸網路模型為蛋白質研究提供了新的範式。本項目將系統地對蛋白質複合物中結合位點的網路性質進行分析。首先，我們將建立蛋白質複合物的胺基酸接觸能網路和點加權胺基酸接觸能網路。然後基於此網路模型，從中心性、連通性、模組化等網路性質著手比較同源寡聚體和異源寡聚體中結合位點的性質。接著研究可與多個蛋白質結合的無序蛋白上結合位點的網路性質並對複合物中無序蛋白對應子網路進行網路層次的比較分析。最後將上述基於網路的方法套用到“轉錄機器”的結合位點分析中。通過本項目將得到不同類型蛋白質複合物結合位點的規律和網路特徵，為蛋白質結合位點的研究提供新的方法和思路，為蛋白質結合位點個性化預測提供理論依據，為尋找新的藥物靶點提供一定的指導。

結題摘要

蛋白質在大多數生物功能和過程中起著不可或缺的作用，但它們的大部分綜合性和多樣性的功能仍然不明確。網路理論越來越多地套用於描述複雜的生物系統，包括蛋白質。在本項目中，我們首先總結評價了用於描述生物系統的一般胺基酸網路（amino acids network）模型，然後給出了這些網路參數作為藥物設計拓撲指標的一些最新套用。這些網路模型使依賴變構效應的新藥開發成為可能。接著我們提出了一種節點加權的AAN策略，稱為點加權胺基酸接觸能量網路（node-weighted amino acid contact energy network, NACEN），用於蛋白質功能殘基（FRs）的表征和預測。結果表明，用NACEN參數表征比用未加權網路參數表征的更易區分FRs和非FRs。NACEN具有較少的分類特徵就可鑑別FR，並為變構調控提供殘基水平預測。該策略可方便地套用於其它功能殘基的識別。開發了一個用於NACEN構建和分析的R包和web伺服器。