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无论对于生命科学还是生物信息学，蛋白质空间结构的研究都是核心课题之一，因为结构决定功能.而蛋白质侧链的空间结构研究是其中的一个重要分支.传统的侧链结构研究还主要集中在单个氨基酸残基上，对于多个氨基酸残基的侧链结构研究还不是很丰富.
本文以世界上广泛使用的生物分子三维结构数据库PDB为基础，利用沈世镒教授提出的对多氨酸残基侧链碳原子间距离的统计分析方法，对蛋白质侧链的空间结构进行了详细分析.通过正交试验设计和信息论中的熵函数等相关知识，给出了不同位置、不同氨基酸残基种类对侧链结构的影响，并从分子生物学角度进行了原因分析，得出了侧链结构与化学键、疏水性的关系.本文还讨论了由侧链空间结构预测蛋白质二级结构的可能性，得到了侧链长度的不同峰值范围与二级结构关系的性质，为今后进行二级结构的辅助预测打下了基础.