蛋白质结构进化研究

蛋白质的结构与功能密切相关，对蛋白质结构在进化过程中的特点进行分析和研究，从而建立起蛋白质结构进化的数学模型是本项目的主要研究内容。用概率统计以及信息论的方法，对蛋白质结构进行系统的分析，得到蛋白质结构进化的过程和规律，然后结合蛋白质序列的进化信息来构建进化过程更为精确的数学模型和进化树构建方法。在此过程中，通过对蛋白质序列进化和结构进化的比较，理解序列和结构之间的相互关系，从而得到蛋白质结构预测的新方法，为蛋白质序列和结构的分析开辟一个新的途径。

蛋白质结构分析是生物信息学中的热点. 蛋白质结构进化是研究蛋白质功能的基础问题之一. 我们对蛋白质功能位点的结构和进化进行了深入的分析, 得到了以下几个结果:.1. 我们开发了跨折叠的蛋白质与小分子相互作用位点的新方法ILBind. 此方法基于Findsite和SMAP方法和支持向量机, 使用蛋白质与小分子的复合物为模板对蛋白质与小分子的作用位点进行预测, 速度快, 结果明显好于目前流行的同类算法. 这个方法可以在药物设计时预测药物的副作用, 避免由于药物副作用对人体造成的损害. 具有很好的使用价值..2. 我们把ILBind应用在免疫抑制类药物Cyclosporine A(CSA)上, 在人类蛋白质组的规模上预测了CSA的副作用, 给出了CSA新的蛋白靶点, 并使用SPR和酶活试验的方法对结果进行了验证..3. 我们搜集了51个具有代表性的药物构建了药物副作用预测数据库. 此数据库包含了9000余个人类蛋白的数据, 包括它们与这51药物的相互作用预测结果..4. 我们还开发了基于几何和统计的小分子与蛋白质口袋结合预测的新方法Circular Cone以及利用统计深度函数和支持向量机对蛋白质功能位点的预测新方法..这些结果发表在Structure, Bioinformatics等权威期刊上.