综合生物活性肽结构数据库构建

摘要

生物活性肽广泛分布于自然界的各物种中，在调节大多数生物过程中起关键作用，通常都要经过前体蛋白质的剪切与修饰之后才具有生物学功能。大部分生物活性肽的序列长度都较短，但二硫键的存在使它们具有稳定的结构，而且它们通常与细胞表面的重要受体结合发挥作用。因此生物活性肽在生物学，工业和制药领域上都具有相当的应用潜力。生物活性肽重要的生理功能使其成为近几十年来的研究热点，越来越多的生物活性肽被发现和研究，很多数据库被构建来存储各种类型的生物活性肽数据，但是目前涉及到生物活性肽结构的数据库还寥寥无几。为了更好地研究生物活性肽，理解其结构与功能的关系，并进一步开发肽类药物，非常有必要构建一个生物活性肽结构数据库。
　　本研究通过收集来自UniProt和PDB数据库中的数据构建了一个综合的生物活性肽结构数据库CBPS。目前数据库中总共有1314个生物活性肽以及对应的3835个实验测定的肽结构，根据功能的不同将它们划分为抗菌肽，激素，神经肽，毒液肽，细胞因子和生长因子等类别。并对每个活性肽都进行了详细的信息注释，包括物种、家族、功能、翻译后修饰以及理化性质等基本信息，和二级结构、三级结构以及结构域注释等结构信息。此外，还分析了数据库中生物活性肽的结构特点，如二硫键的类型以及是否具有胱氨酸结结构模体。
　　为了更好的展示数据，采用LAMP（Linux+Apache+MySQL+PHP）框架构建了数据库网站，设计了对用户友好的界面和生动的信息展示页面。网站中不仅提供了数据浏览和查询功能，还提供了BLAST、序列映射、二级结构组分搜索以及三级结构比对等分析工具。这些工作为生物活性肽结构的研究提供了一个很好的平台。CBPS数据库网址：http://isyslab.info/CBPS。

目录

声明

1 绪论

1.1 生物活性肽的介绍

1.1.1 生物活性肽的发现与研究

1.1.2 生物活性肽中的二硫键

1.1.3 生物活性肽的应用

1.2 生物活性肽相关数据库

1.3 本论文工作的意义

2 数据收集与处理

2.1 数据收集

2.1.1 UniProt数据收集

2.1.2 PDB数据收集

2.2 数据提取与处理

2.3 小结

3 数据库网站的设计与实现

3.1 数据库设计

3.2 网站实现

3.3 小结

4 统计分析与讨论

4.1 序列统计分析

4.2 结构统计分析

4.2.1 二级结构统计分析

4.2.2 二硫键统计分析

4.2.3 探究生物活性肽的构象变化

4.3 小结

5 全文总结与展望

致谢

参考文献

附录1 攻读硕士学位期间发表论文

附录2 英文缩略词表

附录3 二硫键类型表