检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：狄泽原郑州大学

学位级别：硕士

蛋白质是重要的生物大分子，是生命体的重要组成部分。蛋白质-蛋白质相互作用是指两个或多个蛋白质结合的过程，对于细胞内的信号传导、代谢途径、基因表达调控等生命活动有着关键作用。因此，研究蛋白质-蛋白质相互作用对于深入理解生... 详细信息

蛋白质是重要的生物大分子，是生命体的重要组成部分。蛋白质-蛋白质相互作用是指两个或多个蛋白质结合的过程，对于细胞内的信号传导、代谢途径、基因表达调控等生命活动有着关键作用。因此，研究蛋白质-蛋白质相互作用对于深入理解生物系统的运作方式具有重要意义。　　目前，获取蛋白质-蛋白质相互作用信息的研究方法主要分为三类:生物实验方法、基于统计学的方法和基于深度学习的方法。生物实验是最准确的方法，但是费时、费力、成本高。基于统计学的方法分为基于蛋白质相互作用网络预测方法、基于结构序列相似度预测方法和分子对接方法。基于蛋白质网络的预测方法过于依赖蛋白质相互作用网络的可靠性，并且无法预测未知蛋白质的相互作用。基于序列结构相似度和分子对接预测的方法缺点都是预测精度依赖于人工提供的信息，并且运行时间长。基于深度学习的方法是当前的主流方向，但当前基于深度学习的方法除此外还存在以下不足:（1)算法使用的特征刻画蛋白质不够全面，限制了模型的性能。（2）模型设计缺乏可解释性，不能全面刻画蛋白质-蛋白质相互作用的机理。（3）特征输入和处理的过程中加入了太多的噪音，相互作用的的产生只与蛋白质中少数氨基酸有关，关注蛋白质中所有氨基酸的信息只会使网络难以关注到相互作用的结合模式。　　针对以上问题，本文开展了研究并取得如下两项成果:　　（1)提出了基于序列的蛋白质-蛋白质相互作用预测算法DSPPI。DSPPI算法是一个端到端的预测模型。首先，为了解决使用特征刻画蛋白质不全面的问题，DSPPI算法使用了预训练的语言模型ESM-1v获得蛋白质序列的特征表示。接下来，算法提取蛋白质的每个蛋白质的序列模体，进行特征融合生成相互作用矩阵。然后，算法使用了Top-K池化对相互作用矩阵进行去噪处理。最后，算法使用全连接模块预测蛋白质之间相互作用的概率。DSPPI在RCSB-PPI人类数据集上的AUROC和AUPRC分别为0.854和0.683,均优于当前主流方法。　　（2）提出了基于结构注意力的蛋白质-蛋白质相互作用预测算法SASPPI。SASPPI算法在DSPPI算法上进行扩展，加入了结构信息。蛋白质-蛋白质相互作用都是发生在蛋白质的表面，发生相互作用的蛋白质的相互作用表面形状互补。因此，一方面SASPPI设计了表面编码器模块。表面编码器使用了Fpocket算法和溶液可及性为蛋白质表面的残基添加注意力权重，使得模型更加关注更有可能发生相互作用的氨基酸。另一方面SASPPI算法中加入了ProDESIGN-LE算法提取的结构局部微环境，以及二级结构、局部和全局圆方差等结构信息来刻画蛋白质的表面。SASPPI算法在RCSB-PPI人类数据集上的AUROC和AUPRC分别为0.944和0.765,优于对比的所有方法。此外，在AlphaFold2预测蛋白质结构数据集和RCSB多聚体数据集上都能比较准确的预测相互作用。　　DSPPI和SASPPI算法为蛋白质-蛋白质相互作用预测提供了高通量、高精度的解决方案，对于生命科学领域的研究有重要意义。

关键词：蛋白质-蛋白质相互作用深度学习蛋白质表面相互作用矩阵

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预测错义突变对蛋白质—配体以及蛋白质—蛋白质相互作用的影响

预测错义突变对蛋白质—配体以及蛋白质—蛋白质相互作用的影响

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作者：孙婷婷苏州大学

学位级别：硕士

蛋白质与配体的相互作用对生物体内发生的许多过程有着至关重要的作用,触发多种信号转导过程。改变配体与蛋白质结合的错义突变是导致遗传疾病和耐药性的关键机制。此外,药物靶点上的突变也是产生耐药性的主要原因。目前,Rosetta以及炼... 详细信息

蛋白质与配体的相互作用对生物体内发生的许多过程有着至关重要的作用,触发多种信号转导过程。改变配体与蛋白质结合的错义突变是导致遗传疾病和耐药性的关键机制。此外,药物靶点上的突变也是产生耐药性的主要原因。目前,Rosetta以及炼金术自由能计算方法被广泛用于预测突变引起的蛋白质-配体结合亲和力的变化,但是效果仍不令人满意,需要在准确性和速度上进一步提高。因此,我们开发了在计算成本和精度之间进行权衡的机器学习方法PremPLI,用于定量估计突变引起的亲和力变化。该方法在来自360个复合物的796个突变上进行训练,由11个对模型有显著贡献的特征构建随机森林回归函数。实验测量值与预测值之间的皮尔森相关系数为0.70,对应的均方根误差为1.08 kcal mol-1。我们在两个基准数据集上对PremPLI与其他可用方法的预测性能进行全面比较,证实了我们的方法运行稳定。PremPLI可以相对准确地估计结合亲和力变化并且区分耐药性突变和易感突变,但所需的计算资源却很少。PremPLI 可从 https://***/research/PremPLI/免费获取。蛋白质-蛋白质相互作用在大多数生物学过程中都是必不可少的。目前有很多定量预测突变对蛋白质-蛋白质结合亲和力影响的计算方法,但它们在识别打破蛋白质-蛋白质相互作用的突变方面精确度有限。这里,我们引入一种新的预测方法PremDPPI,用于鉴别打破蛋白质-蛋白质相互作用的突变。PremDPPI使用随机森林分类函数,由10种基于序列和结构的特征组成。PremDPPI模型在三种交叉验证中表现较好,其中准确率不低于0.90,精确度不低于0.86,且马修斯相关系数不低于0.75。PremPLI和PremDPPI有助于找到功能上的重要突变、识别耐药性突变以及发现潜在的药物靶点。

关键词：蛋白质-配体相互作用蛋白质-蛋白质相互作用机器学习方法错义突变

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基于多信息融合的蛋白质—蛋白质相互作用预测的研究

基于多信息融合的蛋白质—蛋白质相互作用预测的研究

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作者：黎龙光湖南大学

学位级别：硕士

在过去的几十年里,测序技术的不断革新导致蛋白质数据库的数量和规模急剧增加,尤其是其中蛋白质序列的数量,更是以每年两倍的速度扩增。蛋白质与蛋白质之间的相互作用的研究是现代系统生物学中最重要的研究课题之一,其可以帮助人类探明... 详细信息

在过去的几十年里,测序技术的不断革新导致蛋白质数据库的数量和规模急剧增加,尤其是其中蛋白质序列的数量,更是以每年两倍的速度扩增。蛋白质与蛋白质之间的相互作用的研究是现代系统生物学中最重要的研究课题之一,其可以帮助人类探明生命活动的规律和本质,并且能够对病理基础研究以及药物研发带来极大的帮助。本文从多信息融合的角度出发,利用多种不同维度的蛋白质组学数据以及当下流行的无监督深度语言模型和知识图谱算法对蛋白质的相互作用预测进行研究,本文主要工作如下:1.提出一种基于相对位置感知的Transformer表征算法的蛋白质-蛋白质相互作用预测模型TransPPI。利用Transformer可以更好地提取和捕获海量蛋白质序列中的语义关系,考虑到在三维空间结构上氨基酸残基的相对位置对蛋白质的功能表达具有一定的影响,引入了与蛋白质序列内容向量解耦的相对位置矩阵来计算自注意力以进一步增强对蛋白质的表征。本文在Yeast、Ecoli以及Celegans等数据集对模型进行验证,模型均取得了较好的结果。实验结果表明了 TransPPI模型在蛋白质-蛋白质相互作用预测任务上具有卓越的性能。2.先前的研究大多只关注于单一维度的信息,并没有考虑到蛋白质一级序列信息与包含海量生物医学数据的相互作用网络存在的互补作用,这给蛋白质-蛋白质相互作用的预测带来了一定的局限性,除此之外,很多研究方法仅考虑蛋白质-蛋白质间是否存在相互作用,而没有去关注蛋白质之间具体的相互作用类型。考虑到上述局限性,本文提出了一种新的基于多信息融合的蛋白质-蛋白质相互作用预测模型MITKG,该模型是一种同时利用了蛋白质一级序列和生物医学知识图谱的蛋白质-蛋白质相互作用预测模型。该模型中包含两个异构的蛋白质表征模块(分别为基于蛋白质序列的表征模块以及基于生物医药知识图谱的表征模块)、特征融合模块以及分类预测模块。通过多信息融合可以有效地结合多种维度的蛋白质特征,从而提升蛋白质-蛋白质相互作用预测能力。通过对比实验、消融实验以及参数分析等多组实验的设置,可以表明融合蛋白质一级序列特征和知识图谱特征的MITKG模型在蛋白质-蛋白质相互作用预测任务上显示出了优越的性能。

关键词：蛋白质-蛋白质相互作用深度语言模型知识图谱 Transformer 多信息融合

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蛋白质与蛋白质相互作用研究技术

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中国分子心脏病学杂志 2008年第2期8卷 118-122页

作者：武君沈秀张林吉进汕头大学医学院第一附属医院心内科 515041

蛋白质-蛋白质相互作用的研究是蛋白质组学的重要内容,随着研究的深入,促进了研究技术的发展和完善。本文将对研究蛋白质相互作用的技术一酵母双杂交、化学能量共振能量转移、双分子荧光互补技术、荧光能量转移技术、生物分子相互作用... 详细信息

蛋白质-蛋白质相互作用的研究是蛋白质组学的重要内容,随着研究的深入,促进了研究技术的发展和完善。本文将对研究蛋白质相互作用的技术一酵母双杂交、化学能量共振能量转移、双分子荧光互补技术、荧光能量转移技术、生物分子相互作用分析技术、蛋白质芯片等技术的特点及应用做一综述。

关键词：蛋白质组学蛋白质-蛋白质相互作用酵母双杂交

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基于相互作用蛋白质的质谱鉴定揭示高尔基体蛋白73对RNA剪接效率的调控作用

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中国生物化学与分子生物学报 2025年第3期41卷 404-414页

作者：张畅刘慕仪杨孟欣万禄明钟辉魏从文安徽大学物质科学与信息技术研究院健康科学与技术研究所合肥230601 军事科学院军事医学研究院前沿生物技术实验室北京100071 北京工业大学化学与生命科学学院环境与病毒肿瘤学北京市重点实验室北京100124

蛋白质-蛋白质相互作用在细胞的生化功能中扮演极为重要的角色,深入解析蛋白质相互作用关系是理解细胞生命活动的关键。本研究以高尔基体蛋白73(golgi protein 73,GP73)为研究对象,利用经典的免疫共沉淀联合质谱技术系统挖掘了GP73的相... 详细信息

蛋白质-蛋白质相互作用在细胞的生化功能中扮演极为重要的角色,深入解析蛋白质相互作用关系是理解细胞生命活动的关键。本研究以高尔基体蛋白73(golgi protein 73,GP73)为研究对象,利用经典的免疫共沉淀联合质谱技术系统挖掘了GP73的相互作用蛋白质,力求进一步解析GP73的分子功能。选取肝癌细胞系HepG2,利用慢病毒感染技术构建过表达GP73-3Flag的稳定细胞系,免疫共沉淀联合质谱检测鉴定出78个高置信的GP73相互作用蛋白质,生物信息学分析提示,GP73与近40个细胞核蛋白质存在相互作用,并参与RNA运输、剪接和翻译等生物学过程,进一步的免疫荧光和细胞核蛋白质分离实验证实,GP73在多种肿瘤细胞中的细胞核定位,在78个相互作用蛋白质的基础上进一步筛选出与mRNA剪接相关的蛋白质相互作用网络,并通过免疫共沉淀验证了GP73与HNRNPH3、SMN1、RBM14、NCBP1等7种蛋白质存在相互作用。Minigene剪接实验提示,过表达GP73抑制细胞对pre-mRNA的剪接效率。本研究拓展了对GP73蛋白功能的认识和理解,有助于解释其在细胞生物学中的重要角色及其与疾病的潜在关联。

关键词：蛋白质-蛋白质相互作用高尔基体蛋白73 免疫共沉淀联合质谱检测生物信息学分析细胞核定位剪接效率

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水稻组织特异性蛋白质相互作用网络构建方法

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哈尔滨工业大学学报 2018年第11期50卷 1-9页

作者：邢林林郭茂祖刘晓燕李傲哈尔滨工业大学计算机科学与技术学院哈尔滨150001 北京建筑大学电气与信息工程学院北京100044 建筑大数据智能处理方法研究北京市重点实验室北京100044

组织特异的基因表达和蛋白质相互作用是研究基因调控、蛋白质功能、细胞过程的重要部分.相较于其他模式生物在蛋白质相互作用研究方面的进展,高等模式植物水稻中组织特异性蛋白质相互作用的研究十分缺乏.因此,提出了一种用于水稻组织特... 详细信息

组织特异的基因表达和蛋白质相互作用是研究基因调控、蛋白质功能、细胞过程的重要部分.相较于其他模式生物在蛋白质相互作用研究方面的进展,高等模式植物水稻中组织特异性蛋白质相互作用的研究十分缺乏.因此,提出了一种用于水稻组织特异性蛋白质相互作用网络构建的计算方法.该方法主要包含三部分:第一,在统一标准下融合多数据识别组织特异的基因;第二,提出了新的同源映射方法,并集成6种模式生物相互作用数据构建和评估目标物种蛋白质相互作用网络;第三,构建不同组织的蛋白质相互作用子网,并筛选高可靠的蛋白质相互作用.为了验证方法的有效性,构建并分析了水稻首个组织特异的蛋白质相互作用网络(PTSN4R:Predicted Tissue-Specific Network for Rice). PTSN4R包含了水稻23个组织的组织特异基因及对应的组织特异蛋白质相互作用子网,为分析组织特异的基因表达和蛋白质相互作用提供了便利条件. PTSN4R有助于理解水稻的生长调控机制,为水稻增产提供线索.同时,提出的方法能够方便的应用到其他物种,促进组织特异的蛋白质相互作用网络的研究.

关键词：组织特异基因同源映射蛋白质-蛋白质相互作用组织特异的蛋白质相互作用

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基于关联基因本体论注释的蛋白质相互作用预测

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生物化学与生物物理进展 2005年第5期32卷 449-455页

作者：张茜王敬泽中国科学院动物研究所生物膜与膜生物工程国家重点实验室

细胞中的生理活动主要是通过蛋白质-蛋白质之间的相互作用来调控完成.详尽细致的蛋白质-蛋白质相互作用网络的解析对于理解细胞中复杂的调控、代谢和信号通路有重要的意义.近年来,关于新的蛋白质-蛋白质相互作用预测领域进展快速,这里,... 详细信息

细胞中的生理活动主要是通过蛋白质-蛋白质之间的相互作用来调控完成.详尽细致的蛋白质-蛋白质相互作用网络的解析对于理解细胞中复杂的调控、代谢和信号通路有重要的意义.近年来,关于新的蛋白质-蛋白质相互作用预测领域进展快速,这里,利用贝叶斯算法结合关联的GO(Gene Ontology),来预测蛋白质的相互作用.利用非冗余的蛋白质相互作用数据来观察GO对的特性,得到GO关联的概率.通过阳性的和阴性的标准对照数据证实这个新方法可以很好地区别这两类不同的数据,显示出较好的灵敏度和非常低的假阳性预测率.通过与已知的高通量的实验数据比较,这个方法具有灵敏度高、速度快的优点.而且,运用这个新方法可以提供一些新的关于细胞内蛋白质之间相互作用的信息,为进一步的实验提供理论依据.

关键词：蛋白质-蛋白质相互作用关联的基因本体论贝叶斯(Bayesian)

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PNmerger:一个整合生物学通路和蛋白质相互作用网络的Cytoscape插件(英文)

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生物化学与生物物理进展 2009年第12期36卷 1613-1616页

作者：孙汉昌李栋王建刘中扬朱云平谢红卫贺福初国防科技大学机电工程与自动化学院自动控制系长沙410073 蛋白质组学国家重点实验室、北京蛋白质组研究中心、军事医学科学院放射与辐射医学研究所北京102206

Cytoscape是一个广泛应用于分子相互作用网络可视化的软件.发展了一个基于java的Cytoscape插件PNmerger.对于一个蛋白质相互作用网络,PNmerger能够使用KEGG数据库中的通路信息自动注释网络中的蛋白质.并通过网络和通路的比较发现网络中... 详细信息

Cytoscape是一个广泛应用于分子相互作用网络可视化的软件.发展了一个基于java的Cytoscape插件PNmerger.对于一个蛋白质相互作用网络,PNmerger能够使用KEGG数据库中的通路信息自动注释网络中的蛋白质.并通过网络和通路的比较发现网络中已知的通路元件,预测可能的通路元件及通路交联元件.该软件可以可视化网络中存在的通路模块,并将连接不同通路间的潜在交联元件显示出来.PNmerger软件能够有效地帮助实验人员发现网络中重要的功能线索,帮助实验人员进行实验设计.用户可以通过网站http://***/PNmerger下载PNmerger插件.

关键词：系统生物学生物学通路蛋白质-蛋白质相互作用交联元件通路扩展 cytoscape插件

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基于三元残基组合对的蛋白质相互作用研究

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药学学报 2017年第10期52卷 1578-1586页

作者：肖薇何增辉李诗良李洪林华东理工大学信息科学与工程学院上海200237 华东理工大学药学院上海市新药设计重点实验室上海200237

蛋白质-蛋白质相互作用的作用机制对生命科学研究有着重要意义。目前已有的方法多偏向于氨基酸残基的偏好性研究,并没有给出对应的残基组合的空间信息,而这些空间信息对设计蛋白质-蛋白质相互作用至关重要。通过深入挖掘已有的蛋白质相... 详细信息

蛋白质-蛋白质相互作用的作用机制对生命科学研究有着重要意义。目前已有的方法多偏向于氨基酸残基的偏好性研究,并没有给出对应的残基组合的空间信息,而这些空间信息对设计蛋白质-蛋白质相互作用至关重要。通过深入挖掘已有的蛋白质相互作用模式,并提炼残基相互作用对的偏好和相对位置信息,本文提出了一种全新的既能表征三元残基组合的偏好,又能给出三元残基组合对的空间信息的"三棱柱"模型。该模型主要从偏好因子、氨基酸组成和蛋白质二级结构分布等多个方面对三元残基组合对进行分析。此外,还将该模型应用于PD-1/PD-L2蛋白质的界面研究。通过分析PD-1/PD-L2蛋白质的界面残基组合对与预测残基组合对在组成和空间信息上的差异,给出了具体的残基突变建议,从而为蛋白质-蛋白质相互作用的设计提供了一种新的方法。

关键词：蛋白质-蛋白质相互作用 “三棱柱”模型三元残基组合对

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基于蛋白质相互作用网络的PXR调控研究进展

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环境与职业医学 2020年第12期37卷 1224-1229页

作者：崔红梅兰州大学公共卫生学院毒理所甘肃兰州730000

环境应答基因孕烷受体(pregnane X receptor,NR1I2,PXR/SXR)是目前肝脏代谢中最重要的核受体之一,在内外源物质代谢稳态进程中,同时发挥着感受器和效应器的关键作用,广泛参与葡萄糖代谢,肿瘤耐药,以及炎症反应。迄今为止,PXR作为转录因... 详细信息

环境应答基因孕烷受体(pregnane X receptor,NR1I2,PXR/SXR)是目前肝脏代谢中最重要的核受体之一,在内外源物质代谢稳态进程中,同时发挥着感受器和效应器的关键作用,广泛参与葡萄糖代谢,肿瘤耐药,以及炎症反应。迄今为止,PXR作为转录因子调控细胞色素P450酶系已经有很充分的研究,但是PXR的相互作用蛋白质网络为它参与蛋白质的表观遗传修饰,调控生命活动提供了新的可能。本文综述了在表观遗传修饰领域一些能够与PXR发生反应的重要蛋白质-蛋白质相互作用,如PXR与甲基化转移酶、乙酰化转移酶以及泛素、类泛素连接酶之间的相互作用,有助于开展PXR在细胞应激反应领域新功能的探索,对于进一步阐明环境应答基因参与调控生命学事件将具有重要意义。

关键词： PXR 蛋白质-蛋白质相互作用甲基化乙酰化泛素化表观遗传修饰

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