基于SVM整体分类器的Ca~(2+)和Mn~(2+)配体结合残基的识别

金属离子配体与蛋白质的相互作用,在诸多重要的生命进程中实现了不可替代的生物学功能,配体结合残基的预测对蛋白质生物功能的理解及药物设计有重要意义。工作中选取了Ca~(2+)和Mn~(2+)配体的结合残基数据集,从序列信息出发,提出了一种基于SVM整体分类器的预测方法。对Ca~(2+)配体结合残基,组合3分类器预测的总精度达到了71.45%,马氏相关系数达到了0.431;对Mn~(2+)配体结合残基,组合5分类器预测的总精度达到了81.00%,马氏相关系数达到了0.620。     

蛋白质结构与功能中的位点氨基酸

结合和催化是蛋白质重要的生物化学功能,蛋白质结构特异性识别其他分子是其功能的关键。结合位点和催化位点氨基酸是蛋白质行使功能关键位置上的结构体现。在复杂的蛋白质结构和功能研究中,位点氨基酸的组成、使用率等对挖掘分子结构功能关系具有重要作用。位点氨基酸层次的研究将会促进蛋白质与配体相互关系、蛋白质折叠机制和蛋白质设计的研究。     

基于CNN算法识别两类金属离子配体结合位点

蛋白质需要与配体相结合才能执行其功能,所以预测蛋白质与金属离子配体结合位点是当前重点研究课题且富有挑战性.本文选取碱土金属和过渡金属离子作为研究对象,添加了氨基酸的关联信息作为新的特征参数,采用偏差作为新的特征提取手段优化组分信息,结合位置权重矩阵提取的位点保守性信息和信息熵提取的物化特征,并使用卷积神经网络算法对两类金属离子配体结合位点进行预测,并对算法超参数进行优化,得到了较好的预测结果,Fe~(2+)、Fe~(3+)、Cu~(2+)和Zn~(2+)的Sn都超过了32%,MCC值都超过了0.384.     

基于组合的矩阵打分算法识别Na~+和K~+配体结合残基

金属离子配体与蛋白质的相互作用,在诸多重要的生命进程中实现着不可替代的生物学功能,配体结合残基的预测对蛋白质生物功能的理解提供重要的依据,也有利于药物设计和开发。工作中选取了研究者已整理好的一价金属离子配体Na+和K+的结合残基数据集,在序列水平上使用矩阵打分算法识别了Na~+和K~+金属离子配体结合残基,发现整体分类器的预测结果好于单分类器的预测结果。     

基于优化的GBM算法识别金属离子配体结合残基

金属离子配体具有体积小、灵活等特点,与蛋白质结合有着不同于其它配体的特殊性,因此准确的识别金属离子配体结合位点具有极强的挑战性.本文基于蛋白质的一级序列信息,选取了氨基酸及其物化特征、预测的二级结构信息为基础参数,利用离散增量算法和位置权重矩阵打分算法将这些高维特征投影至20维的向量空间并作为预测特征参数输入优化的GBM算法中,对10种金属离子配体结合残基进行了5交叉检验预测,得到了好于前人的预测结果.结果发现:每种金属离子配体偏好的优化参数不同,优化的GBM算法能给出最佳的预测结果.     

体外展示技术的研究进展

随着数十种模式生物基因组全序列测定的完成，生命科学的研究已经进入后基因组时代．在这个时代，由于全基因组的序列信息并不足以解释及推测细胞的各种生命现象，蛋白质才是细胞活性及功能的最终执行者，所以对核酸、蛋白质等生物大分子功能和相互作用的研究将会成为学术界的主流．体外展示技术作为一种新兴的多肽和蛋白质配体发现的重要工具，在基因和蛋白质的结构和功能研究方面有着不可或缺的作用．本文在对目前常用的几种体外展示技术的基本原理和应用进行综述的基础上，对其技术特点进行了比较，以期望能够帮助研究者根据不同的要求和目的选择适宜的方法．     

基于二十维组合特征的Naive Bayes Classifier预测金属离子配体的结合残基

蛋白质与金属离子配体的相互作用在生命进程中扮演着非常重要的角色.预测金属离子配体的结合残基对于理解细胞机制和设计分子药物有重要意义.文中使用Naive Bayes Classifier对十种金属离子配体Zn~(2+)、Fe~(2+)、Fe~(3+)、Cu~(2+)、Mn~(2+)、Co~(2+)、Ca~(2+)、Mg~(2+)、Na~+和K~+的结合残基进行预测,五交叉检验下得到了较好的预测结果.     

融合物化特征及结构信息的随机森林算法识别Ca~(2+),Mg~(2+)和Mn~(2+)结合残基

Ca~(2+),Mg~(2+)和Mn~(2+)结合残基的识别是众多的金属离子配体中效果较差的,但这些金属离子配体与蛋白质的相互作用在生命进程中实现了不可替代的生物学功能,因此提高Ca~(2+),Mg~(2+)和Mn~(2+)结合残基的识别质量对药物设计特别重要。工作中提出了一种融合物化特征及结构信息的随机森林预测方法,对Ca~(2+),Mg~(2+)和Mn~(2+)配体结合残基预测的总精度分别达到了77.6%,77.0%和87.1%,马氏相关系数分别达到了0.563,0.542和0.743。同时将同样的预测参数降维后应用于SVM方法对三种金属离子结合残基进行了预测,也得到了较好的预测结果。     

蛋白质中钙离子结合残基的识别

钙结合蛋白在诸多重要的生命进程中实现着不可替代的生物学功能。而这些功能的实现,均取决于蛋白质中配体结合残基与钙离子的相互作用。因此,对蛋白质中钙离子结合残基的识别是理解这种重要分子机制的有效手段。建立了396条非冗余蛋白质链共包含1952个钙离子结合残基的钙离子结合蛋白数据集,通过统计分析确定以17个氨基酸残基作为最佳片段长度。使用10交叉检验,以氨基酸组分为特征参数的离散增量算法的预测精度为62.4%,相关系数为0.25;以位点氨基酸保守性信息为特征参数的矩阵打分算法的预测精度为69.9%,相关系数为0.40;以离散增量值、矩阵打分值和自协方差值为特征参数的支持向量机算法的预测精度为75.0%,相关系数为0.50。     

铕与胰蛋白酶、胃蛋白酶和血红蛋白之间的相互作用

稀土的摄入量直接影响着肌体的免疫力,因此研究稀土离子与蛋白质之间的相互作用是一个重要的研究方向。本文采用电化学方法、紫外-可见吸收光谱法以及荧光光谱法研究了在人体生理环境下Eu3+与胰蛋白酶、胃蛋白酶、血红蛋白之间的相互作用。实验结果表明:Eu3+的可逆氧化还原峰电流随着三种蛋白质的加入量增加而降低,Eu3+与三种蛋白质相结合并形成了复合物。紫外可见吸收光谱的结果显示Eu3+稀土离子的引入改变了三种蛋白质的构象。荧光光谱表明,当使用278nm和295nm波长的光激发均出现了Trp残基的荧光发射峰,三种蛋白质的荧光强度随着Eu3+稀土离子浓度的增加而降低,说明Eu3+稀土离子使Trp残基的荧光部分发生猝灭。     

酪氨酸水杨醛缩席夫碱锌多元配合物的合成与表征

对水溶液中酪氨酸水杨醛缩席夫碱配体与锌离子现场配位进行了研究,合成了3种Zn2+席夫碱配合物,通过元素分析确定了其组成,通过可见-紫外吸收光谱、红外光谱及热重分析进行了表征.     

镁离子与疾病

镁离子是生物体内非常重要的一种二价阳离子,对人体具有重要作用,是维持和调节细胞功能必需的物质,它参与多种基本的生理、生化和细胞过程,还涉及心血管功能的调节,包括收缩和扩张、生长和炎症、血管活性物质的生成、蛋白质和核酸的合成等等。镁离子缺乏会引起多种疾病,如神经系统疾病、心血管疾病、脑血管疾病等等。但是目前对镁离子参与疾病的机制还不是很明了,本文就镁离子的生理作用以及镁离子与疾病的关系做一综述。     

次氯酸中氯原子的杂化方式

打开目前高校《无机化学》教材,可看出化学界关于氯的含氧酸(或含氧酸根离子)的结构问题普遍存在这样的观点:“在卤素含氧酸的酸根离子(或含氧酸)的结构中,卤素原子全部采取了 sp~3杂化态(HCLO除外)。”而我们则认为 HCLO 并不例外,其中     

适体传感器的电化学阻抗谱研究

电化学阻抗谱是以小振幅的正弦波电位(或电流)为扰动信号的电化学分析方法。它是研究电极表面生物敏感膜的形成、电极过程动力学以及测定固体电解质电导率的重要工具。以适体为新一代生物识别分子所构成的适体传感器,被用于蛋白质、药物和核酸的检测。电化学阻抗谱是表征和检测适体传感器识别前后电极界面性质变化的一种较新且强有力的分析技术,可以定量测定配体及实时研究适体与配体结合过程的动力学特性。本文在简要介绍电化学阻抗谱基本原理和分类的基础上,详细综述了近三年来电化学阻抗谱在适体传感器方面的研究应用。     

双苯并咪唑氮杂多齿配体的阳离子识别性能

以二乙醇胺为起始物,合成了含两个苯并咪唑功能基的氮杂多齿仿生配体1,经IR、1HNMR和MS谱确证其结构.采用荧光光谱法测定了该仿生配体与13种金属离子的络合选择性.研究结果表明:仿生配体1对Cu2+、Fe3+、Na+、Zn2+均具有较高的选择性和荧光效应.     

离子共存题解析

离子共存问题,能全面考查学生对物质性质的掌握情况,其综合性强,题型灵活多变。因此,离子共存题常常出现在无机化学、分析化学习题中,也频频出现于全国高考及成人高考试题中,学生对此类习题,往往失分较多。本人根据多年的教学经验,现简单总结归纳如下,供同行参考。１离子存在条件解析： 离子间经常发生复分反应、双水解反应、氧化还原反应,以及配位反应等,因此,凡是相互之间能发生以上类型反应的离子,肯定将不能大量共存。一般大致有以下几种：１．１强酸性（Ｈ＋）溶液： 凡是能与Ｈ＋反应的弱酸根离子、易分解酸的酸根离子、…     

Eu（PPA）_3Phen配合物荧光光谱的研究

在７７Ｋ测定了标题配合物的激发光谱和荧光光谱，结果表明在标题配合物中仅存有一种Ｅｕ３＋格位。据此可以推断中心离子与配位体之间的成键方式是唯一的，且中心离子Ｅｕ３＋具有Ｃ２ｖ对称性。在标题配合物中既不存在因配体配位方式的改变而产生的键合配位异构，也不存在因配体分子扭曲而产生的格位异构。     

用分子轨道稳定化能曲面研究d~8低自旋配合物的几何构型

用自编程序计算了ｄ８ 低自旋配合物中心离子的ｄ 电子在不同ｄ 轨道中分布时，配体在不同空间方向上与中心离子配位所产生的分子轨道稳定化能，并绘制了分子轨道稳定化能曲面图，由此阐明了该类配合物的配位数、几何构型、配体配位方向等随中心离子电子排布不同而发生的变化     

4,5-二溴-1-丁基-3-甲基咪唑三氟甲磺酸盐阴阳离子相互作用的密度泛函研究

采用密度泛函理论和DNP基组研究了4,5-二溴-1-丁基-3-甲基咪唑三氟甲磺酸盐阴阳离子的相互作用.计算结果表明,两对阴阳离子对中H2、环上甲基的氢原子、丁基上的氢原子和三氟磺酸根的氧原子而不是氟原子形成氢键.两对阴阳离子中有微弱的卤键作用,而一对阴阳离子中没有卤键作用.在气相状态下,氢键比卤键更容易形成.     

RNA分析的几个热点领域及主要技术路线

DNA,RNA和蛋白质是三种重要的生物大分子,是生命现象的分子基础。基因组DNA中的基因通过转录为mRNA并进一步翻译为蛋白质,很多种类的蛋白质在最终发挥功能时又经历磷酸化、糖基化、酶原激活等翻译后修饰。DNA的遗传信息决定生命的主要性状,而mRNA在信息传递中起很重要的作用。其它两大类RNA,rRNA和tRNA,同样在蛋白质的生物合成中发挥不可替代的重要功能。因此mRNA、rRNA、tRNA在遗传信息由DNA传递到表现生命性状的蛋白质的过程中举足轻重。目前国内外在mRNA的表达研究上如火如荼,这对于后基因组时代阐明基因的功能至关重要。