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抗冻相关蛋白数据库的构建

作　者: 李文轲
导　师: 马春森
学　校: 中国农业科学院
专　业: 生物化学与分子生物学
关键词: 抗冻 抗冻蛋白 冰核蛋白 数据库 网络资源
分类号: Q51
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 42次
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内容摘要


抗冻相关蛋白对生物体抵御冻害发挥着关键性作用，并具有巨大的应用价值，多年来一直是研究的热点。已有研究表明，抗冻相关蛋白质主要包括两大类：抗冻蛋白和冰核蛋白。其中抗冻蛋白可以抑制冰晶生长，而冰核蛋白则可以通过诱导冰晶形成调节冰晶的分布。尽管取得了一定进展，但这些蛋白，尤其是抗冻蛋白，种类繁多，序列和结构在不同种属间差异显著，诸如抗冻性预测、抗冻机理等都有待深入研究。然而，已有的数据大都分散于一些公共数据库或文献中，数据的质量参差不齐，一些重要的注释信息缺失，难以对数据进行方便的检索和系统的分析，这都不利于抗冻研究的发展。因此，很有必要对已有数据进行汇总和挖掘，构建专门的抗冻相关蛋白质数据库，建立相应的抗冻研究平台，以为抗冻相关研究的进一步开展提供更好的支持。我们构建了首个抗冻相关蛋白数据库——AFRProt。主要数据来自UniProt，部分来自文献，每条数据都经过了认真的筛选和合理的考证。目前数据库共有数据678条，其中包括630条抗冻蛋白数据和48条冰核蛋白数据。数据信息以蛋白质为主体，保留和整合了UniProt上的原有信息，并从GenBank和PDB数据库分别获取了蛋白质对应的核酸和结构信息。此外，我们运用生物信息学工具对氨基酸序列做了进一步处理，包括预测信号肽和计算物化特征等。针对抗冻相关蛋白的特异性，我们通过大量查阅文献，挖掘了许多与抗冻性密切相关的重要特征，从而对蛋白质注释信息做了进一步扩充和细化。最后，我们依据多序列比对以及特征描述，对数据做了分类，并基于之前的工作，为部分数据补充了注释。为了使数据库更加实用，我们基于流行的J2EE-SSH（Struts+Spring+Hibernate）框架，设计了友好简洁的网站结构以及高效有序的展示界面，并提供了数据浏览和高级查询服务。这些工作都为抗冻相关研究提供了一个很好的分析平台，也将为相关研究领域的进一步发展提供有力的支持。AFRProt数据库访问地址为：http://www.afrprot.org。

全文目录


摘要  6-7
Abstract  7-8
目录  8-10
图表目录  10-11
第一章 引言  11-22
  1.1 冰冻的影响  11
  1.2 生物体抵御冻害的方式  11-12
    1.2.1 避免冰冻  11-12
    1.2.2 耐受冰冻  12
  1.3 抗冻相关蛋白研究现状  12-20
    1.3.1 鱼类抗冻蛋白  13
    1.3.2 节肢动物抗冻蛋白  13-14
    1.3.3 植物抗冻蛋白  14-15
    1.3.4 微生物抗冻蛋白  15-16
    1.3.5 抗冻蛋白的作用机理  16-18
    1.3.6 抗冻蛋白的预测  18-19
    1.3.7 冰核蛋白的研究现状  19-20
  1.4 抗冻相关蛋白的应用  20
    1.4.1 抗冻蛋白的应用  20
    1.4.2 冰核蛋白的应用  20
  1.5 本研究的目的和意义  20-22
第二章 数据的获取及二次加工  22-29
  2.1 数据的获取  22-25
  2.2 数据的二次加工与整合  25-26
    2.2.1 核酸信息  25
    2.2.2 结构信息  25
    2.2.3 物化特征  25-26
    2.2.4 文献信息挖掘  26
    2.2.5 交叉信息整合  26
  2.3 数据的分类注释  26-27
  2.4 小结  27-29
第三章 AFRProt 数据库的构建  29-41
  3.1 数据库的设计  29-31
  3.2 网站开发环境  31-34
  3.3 网站结构设计  34-40
    3.3.1 主页  34
    3.3.2 检索页  34-37
    3.3.3 浏览页  37
    3.3.4 数据展示页面  37-39
    3.3.5 帮助页  39-40
  3.4 小结  40-41
第四章 结论  41-42
参考文献  42-47
附录Ⅰ 678 条原始数据在 UniProt 中的登录号列表  47-49
附录Ⅱ 基于 Protparam 的物化特征计算程序  49-51
附录Ⅲ AFRProt 数据库建表语句  51-57
致谢  57-58
作者简历  58

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中图分类: > 生物科学 > 生物化学 > 蛋白质
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