パターン認識手法にもとづくタンパク質アミノ酸配列データの高次処理に関する研究

基于模式识别方法的蛋白质氨基酸序列数据高阶处理研究

基本信息

批准号：
04261204
负责人：
高橋由雅
金额：
$ 0.96万
依托单位：
Toyohashi University of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1992
资助国家：
日本
起止时间：
1992 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究はタンパク質のアミノ酸配列データとその高次構造や機能との相関解析を通じ、パターン認識の応用にもとづく配列データの高次解析手法の確立を目指すものである。筆者らは先に立体構造既知のタンパク質構造データをもとに、各種アミノ酸残基のポリペプチド鎖中でのφ-ψ配座パターンのクラスター分析を行い、各残基種ごとに2〜5個の主要な配座パターンのクラスターを見いだすと共に、モード探索の手法を用いてそれぞれのクラスターに対応する代表配座パターンを明らかにした。本研究では、これらの配座パターンとその注目する残基の配列環境との関係を調べることを目的とし、その解析に必要なツールの一つとして特徴解析・表示システムの開発を試みた。本システムは注目するアミノ酸残基(Target amino acid residue,TA)を中心に、N-及びC-末端両方向の近接残基を考慮しながら、TA周辺の配列環境の特徴解析を行うものである。システムの基本構成としては(1)ファイル管理、(2)配列環境の特徴解析、(3)三次元構造表示の各モジュールから構成される。ファイル管理モジュールではペプチドセグメントデータがもつアミノ酸配列や二面角配座パターンクラスの帰属、PDBファイル中の二次構造帰属など様々な構造情報の一括表示やデータセットの編集などを行うとともに、他のモジュールを起動する。特徴解析モジュールでは、指定した特性値に基づき、アミノ酸の配列環境をカラーセルにより表示することが可能である。また、種々の物理化学的特性値にもとづく類似性評価の機能を含む。一方、構造表示モジュールでは主鎖の三次元構造表示を行うことができる。表示構造の回転変換や構造重ね合わせ表示の機能も含む。尚、本システムはUNIXワークステーション上でXウィンドウシステムをベースにC言語を用いて作成した。

本研究旨在通过蛋白质氨基酸序列数据与其高阶结构和功能的相关性分析，建立一种基于模式识别应用的序列数据高阶分析方法。作者首先根据已知三维结构的蛋白质结构数据，对多肽链中各种氨基酸残基的ψ-ψ构象模式进行了聚类分析，发现每种残基都鉴定出了2到5种构象模式。除了寻找主要构象模式的簇之外，我们还使用模式搜索方法来识别与每个簇相对应的代表性构象模式。在本研究中，我们旨在研究这些构象模式与感兴趣残基的序列环境之间的关系，并尝试开发特征分析和显示系统作为该分析所需的工具之一。该系统关注目标氨基酸残基（TA），并对TA周围的序列环境进行特征分析，同时考虑N端和C端方向上的附近残基。系统的基本结构由(1)文件管理、(2)阵列环境特征分析、(3)三维结构显示模块组成。文件管理模块允许您集中显示各种结构信息，例如肽段数据中的氨基酸序列和二面体构象模式类别分配、PDB 文件中的二级结构分配，并启动模块。特征分析模块可以根据指定的特征值使用颜色单元显示氨基酸序列环境。它还包括基于各种理化性质值的相似性评估函数。另一方面，结构显示模块可以显示主链的三维结构。它还包括旋转显示结构和叠加结构的功能。本系统是在UNIX工作站上基于X window系统使用C语言创建的。