基于元素特异性持续同调的蛋白质突变折叠能变化分析与预测
定量方法
2017-04-03 v1
摘要
动机：定点诱变被广泛用于理解生物分子的结构与功能。蛋白质突变影响的计算预测为实验室诱变提供了一种快速、经济且具有潜在准确性的替代方案。现有大多数方法依赖于几何描述，本工作引入了一种基于拓扑学的方法，以提供传统技术无法获得的蛋白质突变影响的全新表示。结果：引入了基于拓扑学的突变预测器（T-MP），以大幅降低蛋白质的几何复杂度和自由度数量，同时提出元素特异性持续同调以保留必要的生物学信息。发现本方法在球状蛋白质突变影响预测中优于其他现有方法。在包含 350 个突变样本的测试集上，获得了 0.82 的 Pearson 相关系数和 0.92 kcal/mol 的 RMSE。对于突变后膜蛋白稳定性变化的预测，所提出的拓扑方法比当前最先进的经验方法 Pearson 相关系数高出 84%，在包含 223 个膜蛋白突变样本的集合上进行的 5 折交叉验证中，达到了 0.57 的 Pearson 相关系数和 1.09 kcal/mol 的 RMSE。
引用
@article{arxiv.1703.10966,
title = {Analysis and prediction of protein folding energy changes upon mutation by element specific persistent homology},
author = {Zixuan Cang and Guo-Wei Wei},
journal= {arXiv preprint arXiv:1703.10966},
year = {2017}
}
备注
11 pages, 6 figures, 3 tables