類別型叢集分析方法之開發及其在蛋白質磷酸化序列分析之應用

人類基因體計劃宣告完成後，將生物醫學研究的重心由強調定序工作轉而強調了解功能與運作機制的功能性基因體學與蛋白質體學等研究。蛋白質轉譯後修飾作用為生物體內影響蛋白質功能甚鉅的一項生化作用，其影響包括新陳代謝、細胞生長週期的進行、細胞膜傳輸、細胞增生和細胞內訊息傳遞等。蛋白質磷酸化是一種主要的蛋白質轉譯後修飾作用，是生物體內普遍存在的訊息傳導調節方式，可發生在蛋白質的多種胺基酸位點上，因此蛋白質磷酸化位點胺基酸序列的特性分析是非常重要的一項研究。生物資訊研究中普遍應用資料探勘技術來分析生物醫學資料，其中叢集分析技術是資料探勘的主要技術之一，適合應用來進行探索性的研究，以協助引導研究者設計進一步的實驗與分析。所以叢集分析技術被普遍應用在基因表現資料的分析上。然而，這樣的叢集分析技術卻無法應用在蛋白質胺基酸序列資料的分析上，主要原因在於基因表現資料是數量型的資料，而蛋白質胺基酸序列資料是類別型的資料，但是大部分的叢集分析技術是針對數量型資料而設計的，無法直接應用於如蛋白質序列資料等類別型資料的分析。因此，本研究首先針對類別型資料發展叢集分析方法，再將其應用於蛋白質磷酸化位點周圍胺基酸序列的分析，以探索蛋白質磷酸化位點的特性。本研究預計分三年進行，第一年開發一套適合類別型資料的叢集分析方法cSOM與其程式；第二年開發自動成長階層式叢集分析方法cGHSOM與其程式，以改善cSOM叢集分析方法須事先設定群數的問題；第三年則將前兩年的研究成果應用於蛋白質磷酸化胺基酸序列的分析上，除了分別針對絲胺酸、酥胺酸和酪胺酸位點之外，也分別針對11種不同的蛋白質磷酸化激酶，因此將針對33組不同的蛋白質的磷酸化序列資料進行大規模的探索型分析。

系統編號:PB9808-2403
原計畫編號:NSC98-2221-E182-051