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蛋白质泛素化在真核细胞中作为一种重要的蛋白质翻译后修饰,调控着多种细胞过程,如蛋白质降解、信号传导、DNA修复等。已有研究表明蛋白质泛素化系统的异常与人类的许多疾病相关,因此深入理解蛋白质泛素化修饰过程,可能为多种疾病的治疗提供理论依据。在蛋白质泛素化修饰过程中,泛素分子主要是与靶蛋白的特定赖氨酸残基结合,这种特定赖氨酸残基称为泛素化修饰位点。对蛋白质的泛素化修饰位点进行识别,能有效的促进泛素化的调控作用和泛素系统的分子机制的全面理解。本文基于人类蛋白质序列特征对人类蛋白质泛素化修饰位点进行预测,具体研究工作如下:本文首先以高通量实验鉴定的人类蛋白质泛素化修饰位点为基础,基于蛋白质的序列特征、进化信息、物理化学特性、结构信息、其他翻译后修饰作用等信息,采用随机森林算法建立了人类蛋白质泛素化修饰位点预测模型。其预测性能分别达到敏感性63.60%、特异性66.29%、准确率64.95%、马氏相关系数值为0.299、均衡错误率是0.355。并将构建的模型和现有的泛素化修饰位点预测模型UbiPred、 UbPred和CKSAAP进行比较,结果显示本文模型得到的预测结果明显优于其他三种模型。其次本文重点对人类蛋白质泛素化修饰位点的预测结果进行讨论。分别对建立最优模型时采用的最佳滑动窗口长度和分类器选择进行了分析。同时我们还讨论了蛋白质的氨基酸含量、无序区域、磷酸化修饰、乙酰化修饰与泛素化修饰间的关系。为了研究人类不同亚细胞定位蛋白质的泛素化修饰机制是否存在差异,我们还提取出核蛋白和胞浆蛋白,对这两种蛋白质分别训练了模型,得出的预测结果与全部人类蛋白质的预测结果进行比较。最后我们利用现有的所有人类蛋白质泛素化修饰位点数据集,建立了哺乳动物蛋白质泛素化修饰位点数据库mUbiSiDa和人类蛋白质泛素化修饰位点预测工具PredHUbi。mUbiSiDa数据库中提供了一个用户友好的网站界面,可以实现浏览、检索和更新哺乳动物蛋白质泛素化修饰位点等功能。PredHUb可为通过试验方法鉴定泛素化修饰位点提供参考依据,用户可以直接在PredHUbi的预测页面中提交未知蛋白,从而获得蛋白质中潜在的泛素化修饰位点。