Введение
Глава 1. Обзор литературы 14
1.1 Пространственная структура белка 14
1.1.1 Физико-химические свойства аминокислот 14
1.1.2 Вторичная структура полипептидов 17
1.1.3 Классификация структур белков 18
1.1.4 Доменная структура белка 19
1.1.5 Существующие компьютерные ресурсы по пространственной структуре белков и анализу ее особенностей 20
1.2 Структурная организация функциональных сайтов белков 21
1.3. Влияние мутаций на структуру и функцию белка 26
1.4 Базы данных, посвященные функциональным сайтам белков 28
1.3 Эволюция структуры и функции белков 29
1.3.1 Пути эволюции генов эукариот 30
1.3.2 Частота использования кодонов в последовательностях ДНК 35
1.3.3 Эволюция пространственной структуры белка: конвергенция и дивергенция 37
1.4 Проекция пространственной структуры белка на структуру
кодирующего гена 38
1.4.1 Соответствие доменной структуры белка и экзонной структуры кодирующего гена 39
1.4.2 Фазы экзонов и интронов и их роль в эволюции 40
1.4.3 Интегрированные базы данных 44
1.5 Заключение к литературному обзору 45
Глава 2. Компьютерная система SitEx 46
2.1 Описание использованных баз данных 46
2.1.1 Ensembl 46
2.1.2 Protein Data Bank (PDB) 48
2.1.3 SCOP 49
2.2 Описание программных средств 50
2.2.1 Формат данных FASTA 50
2.2.2 BLAST 51
2.2.3 ClustalW 52
2.2.4 3DPDBScan 54
2.3 Алгоритм создания БД SitEx 54
2.4 Показатели разрывности функциональных сайтов белков 56
2.5 Описание структуры базы данных SitEx 57
2.6 Описание веб-интерфейса 59
2.7 Применение системы SitEx для анализа особенностей кодирования функциональных сайтов белков.. 66
2.7.1 Сравнение особенностей кодирования сайтов связывания одинаковых лигандов в негомологичных белках человека на примере глицеральдегид-3-фосфатдегидрогеназы 66
2.7.2 Поиск сходства между фрагментами белков, кодируемых отдельными экзонами, и аминокислотными последовательностями прокариот на примере уропорфириногендекарбоксилазы Bacillus subtilis 67
2.7.3 Исследование разрывности сайтов в функционально близких доменах белков, кодируемых генами с различной экзонной структурой на примере домена карбоксилазы типа В 69
2.8 Заключение 72
Глава 3. Статистический анализ закономерностей кодирования функциональных сайтов белков в генах позвоночных 74
3.1 Исследование распределений длин экзонов, кодирующих и некодирующих функциональные сайты 74
3.2 Анализ консервативности экзонов, кодирующих функциональные сайты 75
3.3 Исследование разрывности функциональных сайтов 77
3.4 Анализ частот кодонов в фрагментах ДНК, кодирующих аминокислотные остатки функциональных сайтов белков 79
3.5 Частота фаз экзонов в функциональных сайтах на границе экзонов 82
Обсуждение 84
Выводы 86
Список литературы
