1、蛋白質是一種高分子化合物，它作為生命活動的重要承擔者，主要表現(xiàn)在其生物功能上，這些功能又由蛋白質的空間結構決定，因此搞清蛋白質結構與功能的關系，對于如何設計新分子以及生物制藥等的研究都具有重要的意義。然而蛋白質結構的確定非常復雜，即使采用實驗方法也不會使過程簡化，且代價較高，所以實驗測定的蛋白質結構遠比已知的蛋白質序列要少。因此，用實驗的方法測定蛋白質空間結構幾乎不可行，為了縮小已測定結構的蛋白質數(shù)量和已知序列的蛋白質數(shù)量的差距，似乎只

2、有從理論上尋找突破口，進而找出預測蛋白質結構的新方法。數(shù)據(jù)量如此之巨大，從理論上預測蛋白質的空間結構，就要將基于經(jīng)驗和知識的方法與實驗設計、處理等方面的計算機技術以及統(tǒng)計物理學和信息科學的方法融合于一體，一旦這些方法取得成功，不但可以解決蛋白質折疊這一生物學難題，還可以在探索研究分子生物學方面提供新的思路。本文就是圍繞蛋白質二級結構預測這一主題，試圖找出一種更好的氨基酸分類方法，并且按照該分類方法設計一種同源性替代矩陣，作為神經(jīng)網(wǎng)絡的輸

3、入層以此來提高蛋白質二級結構預測的準確率。
　　 氨基酸的序列和分類包含一定的蛋白質二級結構信息。本文根據(jù)氨基酸側鏈基團的電子效應，將17種氨基酸(Pro、Gly和Cys除外)劃分為供電子效應氨基酸，吸電子效應氨基酸以及弱電子效應氨基酸三類。對該分類情況下的氨基酸的二級結構傾向性因子進行計算，為了能夠更好的闡述此種分類情況下的氨基酸與蛋白質二級結構的關系，我們分別對于非同源蛋白質數(shù)據(jù)庫以及不同結構型蛋白質結構數(shù)據(jù)庫的氨基酸傾向性

4、進行了統(tǒng)計分析。為了使所分類的氨基酸能夠更加準確的表現(xiàn)出對于不同蛋白質二級結構的傾向性，經(jīng)過分析討論我們把Ala，Asp，Glu從供電子效應氨基酸中分離出來劃分為一類，其余的分類不變。
　　 根據(jù)基于知識的分類以及統(tǒng)計優(yōu)化后的分類，設計出了不同的新的替代矩陣，并對這兩種矩陣進行有效性分析。我們發(fā)現(xiàn)這兩種替代矩陣對于氨基酸序列的相似程度具有一致性，從而說明了該替代矩陣設計的正確性以及可行性。
　　 選取一定的蛋白質數(shù)據(jù)集，