《蛋白质亚细胞定位、功能模体和相关问题的理论研究》

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该项目所属科学技术领域为生物信息学和理论生物物理学。主要研究内容及发现点:蛋白质的亚细胞定位研究是蛋白质功能研究的基础,了解蛋白质的亚细胞定位信息,可以为推断蛋白质的生物学功能提供必要的帮助,同时也是解释蛋白质功能的重要信息来源,对蛋白质的其他研究如相互作用、进化等也能提供必要的信息,2002年美国NIH制定的"通向生命未来的路线图"把个体蛋白在细胞中位置信息作为重要的研究内容。该项目建立和完善了细胞凋亡蛋白质、植物与非植物蛋白质的亚细胞定位数据子库,及更深层次的核蛋白的亚核定位和线粒体蛋白的亚线粒体定位等数据子库。探索和分析了不同亚细胞定位蛋白质的序列信息特征及结构信息特征,首次提出了蛋白质序列中氨基酸新的约化方法和骨架原子化学位移方法,并建立了计算平均化学位移网站。将与蛋白质结构相关的化学位移和氨基酸亲疏水性在蛋白质序列上的分布作为信息参数结合到蛋白质的组分信息、进化信息和gene ontology等其他特征信息。提出K近邻最小离散增量分类方法和局域位置关联权重矩阵方法,并将离散增量算法与SVM和局域位置关联权重矩阵算法相结合,提出了预测蛋白质亚线粒体、分枝杆菌亚细胞定位和核蛋白亚核定位等多种融合算法,获得了较好的预测结果。为了更进一步检验这些算法的实用性,将这些算法应用到蛋白质DNA/RNA-binding位点预测和DNA promoter预测,均取得很好的预测结果。不仅获得了较前人较好的结果,而且预测出一些新的结合位点,有些已经被实验证实。科学价值:建立了不同亚细胞定位、亚核定位、亚线粒体定位和相关的蛋白质数据子库;提出了新的蛋白质信息参数提取方法;提出一些新的预测算法。在数据库、信息参数的提取和预测算法三个方面,论文发表后都被国内外同行多次使用,得到了同行专家的认可,获得多次引用。而且部分参数提取方法和算法被用到研究蛋白质的其它分类、功能位点和基因组序列分析方面,并取得了成功。该项研究无论对蛋白质亚细胞定位的探索还是蛋白质组功能分析,以及基因组功能位点和功能元件的研究具有十分重要的意义。同行引用评价情况:作为基础理论研究项目,该项目的创新性成果得到国内外同行的认可,相关研究内容达到国际先进水平,已发表相关科研论文42篇,其中26篇发表于SCI收录的国际权威学术期刊,EI收录3篇,CPCI-S收录4篇。其中10篇代表性论文在SCI中他引次数达661次,被引总次数达747次,其中单篇最高SCI他引155次,被引100次以上的论文有5篇,有些论文进入TOP10。提交的30篇论文检索结果显示,SCI他引次数达804次,被引总次数达937次。2012年经学校检索该项目研究论文中有一篇进入ESI高被引用论文。在该项目成果基础上开设的新课题,获三项国家自然科学基金项目资助和多项省部级项目资助。完成该项目期间,培养博士研究生8人,其中2名博士研究生的学位论文获评内蒙古自治区优秀博士学位论文。

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