蛋白质结构预测进展

蛋白质的序列决定结构,结构决定功能。新一代准确的蛋白质结构预测工具为结构生物学、结构生物信息学、药物研发和生命科学等许多领域带来了全新的机遇与挑战,单链蛋白质结构预测的准确率达到与试验方法相媲美的水平。本综述概述了蛋白质结构预测领域的理论基础、发展历程与最新进展,讨论了大量预测的蛋白质结构和基于人工智能的方法如何影响实验结构生物学,最后,分析了当前蛋白质结构预测领域仍未解决的问题以及未来的研究方向。     

生物序列比对算法的研究现状

序列比对是生物信息学研究的一个重要工具,它在序列拼接、蛋白质结构预测、蛋白质结构功能分析、系统进化分析、数据库检索以及引物设计等问题的研究中被广泛使用。本文详细介绍了在生物信息学中常用的一些序列比对算法,比较了这些算法所需的计算复杂度,优缺点,讨论了各自的使用范围,并指出今后序列比对研究的发展方向。     

中国在翻译后修饰的生物信息学研究领域的进展与前瞻

翻译后修饰在调控蛋白质构象变化、活性以及功能方面具有重要作用,并参与了几乎所有细胞通路和过程。蛋白质翻译后修饰的鉴定是阐明细胞内分子机理的基础。相对于劳动密集的、耗费时间的实验工作,利用各种生物信息学方法开展翻译后修饰预测,能够提供准确、简便和快速的研究方案,并产生有价值的信息为进一步实验研究提供参考。文章主要综述了中国生物信息学者在翻译后修饰生物信息学领域所取得的研究进展,包括修饰底物与位点预测的计算方法学设计与完善、在线或本地化工具的设计与维护、修饰相关数据库及数据资源的构建及基于修饰蛋白质组学数据的生物信息学分析。通过比较国内外的同类研究,发现优势和不足,并对未来的研究作出前瞻。     

生物信息学在孤儿G蛋白偶联受体配基筛选中的应用

生物信息学的飞速发展为孤儿G蛋白偶联受体(orphan G protein—coupled receptors,oGPCRs)配基的筛选提供了重要的信息资源。利用生物信息学数据库和工具对oGPCRs的核酸和蛋白质序列进行运算、分析、注释和预测,获得足够的生物信息,辅助实验研究,以尽可能快速、准确地筛选出oGPCRs的特异性配基。本介绍有关生物信息学在oGPCRs配基筛选研究中的应用。     

糖生物信息学数据库

糖生物信息学是在糖生物学和糖组学发展的基础上,结合计算机技术,对生命活动过程中,参与糖链及与其相互作用的蛋白质等分子研究所产生的数据进行获取、储存、解析、模拟以及预测等内容的综合学科.糖生物信息学数据库是糖生物信息学发展到一定阶段,对糖组学等研究中产生的数据进行专门储藏与查询的应用工具.目前国际互联网中存在近百个糖生物信息学相关数据库,涉及内容包括糖链结构、参与糖链合成的基因或者蛋白质、糖结合蛋白、代谢通路、糖链或相互作用蛋白质等分子三维结构,或糖组学实验结果等领域.本文将归纳总结糖生物信息学数据库,为现有研究提供帮助.     

共词分析国内外生物信息学领域研究态势

生物信息学作为自然科学领域中多学科交叉的新兴学科,其发展研究得到了众多学者的关注。为了解生物信息学在国内外的研究态势,以CNKI中文数据库和Web of science外文数据库中生物信息学领域期刊论文为研究对象,利用R语言编程工具,文献计量和共词分析归纳了国内外生物信息学领域的研究现状、热点及趋势。结果表明:国内外生物信息学研究均处于高速发展期,文献量呈逐年增长趋势,研究领域也在不断拓宽;国内外研究热点均聚焦在基因挖掘、蛋白质结构与功能预测、miRNA分析等,但国内偏向于理论研究,而国际更注重其在疾病治疗、药物设计等方面的应用研究。     

小鼠肝质膜蛋白质的生物信息学研究

随着高通量蛋白质组研究技术的发展,使用生物信息学方法对鉴定出的蛋白质进行批量的物理化学性质和功能属性的研究显得越来越重要．对2-DE分离的小鼠肝质膜中鉴定的209个蛋白质运用生物信息学方法进行了一系列的功能属性分析,包括统计分析ProtParam软件计算出的209个蛋白质的理论相对分子质量、等电点以及疏水值的分布情况,使用TMHMM预测蛋白质的跨膜区数目,运用系统发生谱方法预测蛋白质相互作用网络,根据其相互作用网络预测部分未知蛋白质的功能．     

代谢性心血管病变-生物信息学的应用北大核心CSCD

随着高通量生物学技术在生物医学研究中的广泛应用,生物信息学在生物医学研究中的应用也越来越广泛。在代谢性心血管病变研究中,从DNA到RNA,从蛋白质到小分子,再到系统水平,都能找到生物信息学成功应用的证据。本章将简要介绍DNA、RNA、蛋白质、药物、生物网络等各层面具有代表性的生物信息学方法和工具在代谢性心血管病变研究中的应用。     

生物信息学数据库研究文献引文与热点分析

以Web of Science为数据源,简要概括生物信息学数据库研究的发展趋势。利用Cite Space可视化工具展现生物信息学数据库研究的知识基础和研究热点图谱,为开展生物信息学数据库领域相关的理论研究和实践活动提供借鉴,以便推动生物信息学数据库研究的发展。研究表明：1990年Altschul SF发表的＂局部比对搜索工具——BLAST＂是生物信息学数据库研究的重要知识来源文献;热点主题集中在序列库、基因组数据库、分类数据库、蛋白质数据库、数据库更新、集成系统等。     

预测和鉴定蛋白质翻译后修饰的生物信息方法

蛋白质翻译后修饰对蛋白质成熟、结构和功能多样性有决定性的作用。但蛋白质翻译后修饰的多样性、普遍性、动态性,使传统的生物化学方法在全局水平上理解翻译后修饰非常有限,对它们的研究、特别是大规模的研究长期发展缓慢。现在,在实验研究基础上,借助多方面的生物信息学方法,可以快速高通量的预测和鉴定蛋白质翻译后修饰。一方面,可以从序列角度出发,基于酶识别底物的特异性,用位点权重矩阵、支持向量机等算法,从底物蛋白质序列提取修饰相关的保守序列,并用于预测翻译后修饰位点。这种方法相对成熟,能够取得较理想的预测准确性,但不能反映不同时间不同细胞的翻译后修饰状态。另一方面,可从质谱数据分析出发,有望捕获细胞内翻译后修饰的动态特性。质谱分析的高灵敏度、高准确度和高通量的能力已使建立在质谱基础上的蛋白质组学成为研究翻译后修饰的重要工具,生物信息学方法和质谱蛋白质组学的结合则更可以加速研究翻译后修饰的进程。本文从序列和质谱分析两个角度总结评价了各种翻译后修饰相关生物信息学方法的研究近况,重点讨论利用质谱数据鉴定翻译后修饰的新思路。