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2014届本科毕业论文开题报告书 论文题目：不同类型的 细菌分泌系统蛋白质分类研究 作者姓名： 院系班级: 指导教师： 目 录 一、选题的根据 二、主要内容 三、实验数据 四、特征提取与替代模型 五、建模方法 六、实验流程图 七、研究方法 八、完成期限和措施 一、选题的根据 1.选题的理论 蛋白质分泌在维持细胞正常的生理活动中发挥着重要作用，可发生在所有生物体中。而这些在细胞内合成，并被分泌到其它细胞器、细胞外环境及其它细胞内起作用的蛋白质，统称为分泌蛋白。 分泌系统是由一系列蛋白质组成的，分泌系统一定，其所分泌的蛋白质类型也就固定了。 2.选题的实际意义 细菌分泌系统的发现，是近年来细菌致病机制研究的重要进展。革兰氏阴性菌有许多分泌蛋白，我们从革兰氏阴性菌细胞中已发现了八种分泌系统，根据外膜分泌机制它们分别被命名为第一类分泌系统(T1SS)至第八类分泌系统(T8SS)。每种分泌系统包含了一种或多种分泌途径，并对应着一类分泌蛋白。 T1SS不依赖于一般分泌系统，通常被称为依赖于三磷酸腺苷结合盒转运体的分泌路径；T2SS广泛存在于革兰氏阴性菌中向细胞外分泌各种蛋白；T3SS能通过细胞接触方式，直接进入真核生物宿主细胞的细胞质中，从而引起各种疾病；T4SS是接触依赖性分泌系统，该系统运转的都是一些大分子物质，属于非经典分泌蛋白；T5SS这种分泌是由蛋白质自身所引导的，它分泌器是最简单的，且不需要能量。 3.国内外研究动态 目前，分泌系统和分泌蛋白已成为生物学领域研究的热点和难点。对于大部分的分泌系统，其分泌机制已基本解释清楚了，且已开发出一些能识别分泌系统蛋白的方法。而对于分泌系统组成蛋白研究较少。 二、主要内容 本项目拟根据蛋白质序列信息，基于支持向量机，构建1个多元分类预测器，用于准确区分不同类型的细菌分泌系统蛋白质。 三、实验数据 1、数据来源 从Pundhir和Kumar的文献中直接得到。 2、数据类型 5类细菌分泌系统蛋白：1977条 其中 第1类：146条 第2类 660条 第3类 780条 第4类 197条 第5类 194条 通过BLASTCLUST软件以25%为阈值去冗余，去冗余后，随机取70%作为训练集，剩下的30%作为测试集。 3、独立测试集：112条细菌分泌系统蛋白 其中 第1类4条 第2类25条 第3类30条 第4类 33条 第5类 20 四、特征提取与替代模型 1、氨基酸组(AAC）：反映了20种氨基酸在蛋白质 中出现的频率信息。 位置特异性等分矩阵（PSSM）：反映了蛋白质序列中氨基酸残基的进化信息。 2、替代模型 （1）PSSM （2） AAC+PSSM 五、建模方法 本项目拟基于支持向量机（SVM）和留一法（libsvm）来构建预测模型，采用径向基核函数（RBF），通过网络搜寻，得到支持向量机的最有正 则化参数C和核函数宽度参数γ。 六、实验流程图 Query protein sequence Choose prediction approach Convert into fixed length vector size=20 Amino-acid Hybird-ll Hybird-l Physico-chemical Dipeptide Convert into fixed length vector size=420 Convert into fixed length vector size=456 Convert into fixed length vector size=36 Convert into fixed length vector size=400 svm-classify SVE Models1 SVE Models10 Predicton score 1 Predicton score 10 SVE Models2 SVE Models3 SVE Models4 SVE Models5 SVE Models6 SVE Models7 SVE Models8 SVE Models9 Predicton score 2 Predicton score 4 Predicton score 5 Predict