融合多种信息识别激酶特异的蛋白质磷酸化位点

蛋白质磷酸化是蛋白质组学研究中的重要内容，本项目研究融合蛋白质结构、功能域组成、相互作用等多种信息识别激酶特异的磷酸化位点。蛋白质磷酸化是蛋白质翻译后修饰的一种，它参与细胞中众多的生命活动过程，对调控蛋白质的生物活性起着至关重要的作用。蛋白质磷酸化位点预测是生物信息学研究中的热点问题，从1999年第一个基于磷酸化位点周围的氨基酸序列进行预测的方法开始，后续工作多是通过尝试应用新的机器学习方法实现预测准确率的提高。蛋白质磷酸化过程受到多种因素影响，磷酸化位点周围的氨基酸序列并不能完全决定磷酸化是否发生。在这种情况下，仅仅依靠改进模式识别算法，提升预测性能的空间已经非常有限。所以，我们尝试从另一方面着手，在氨基酸序列基础上，融合蛋白质结构、功能域、亚细胞定位、相互作用等新信息进行磷酸化位点预测。我们期待能够通过本项目，探索蛋白质磷酸化位点预测问题的新道路，同时也为其他蛋白质修饰研究提供借鉴。

本项目基本按照研究计划完成所有预期内容，另外进一步将项目内容延伸到相关的其他蛋白质修饰领域。通过本项目：1）我们第一次融合蛋白质结构、功能域、亚细胞定位及相互作用等新信息进行磷酸化位点预测，使预测效果得到了很大程度的提升。探索了一条蛋白质磷酸化位点预测的新道路，同时该方法也能为其它修饰位点的预测提供借鉴。该部分内容发表在国际期刊PLoS One上，影响因子4.092，申请人为第一作者兼通讯作者。2）而另一方面，蛋白质翻译后修饰包含很多类别，磷酸化只是其中的一种，根据swiss-prot数据库的统计，乙酰化是除磷酸化外发生频率最高的修饰，与磷酸化过程需要激酶和磷酸酯酶进行催化一样，乙酰化过程也是由乙酰化酶和去乙酰化酶共同作用而发生的。与之前本领域的研究只关注位点本身不同，我们的思路不但能预测乙酰化的发生与否，同时也能锁定起作用的乙酰化酶类型。我们开发了第一个乙酰化酶特异的乙酰化位点预测算法ASEB (Acetylation Set Enrichment Based)。该部分工作发表在Molecular & Cellular Proteomics上，影响因子 7.398，申请人为共同第一作者兼共同通讯作者。3）进一步为了更好的为生物研究提供服务，我们开发了在线服务平台(http://cmbi.bjmu.edu.cn/huac). 该工作发表在Nucleic Acids Research上，影响因子8.026，申请人为通讯作者。4）除了磷酸化和乙酰化外，我们也开始在蛋白质泛素化上进行尝试，目前已建立相关数据库，该工作发表在DATABASE上，影响因子2.071，申请人为通讯作者。基于本项目研究成果，目前标注该项目编号的文章8篇，全部为SCI收录文章，申请人均为第一作者或通讯作者，其中3篇同时为第一作者兼通讯作者。