基因是遗传信息的物理和功能单位,基因功能的体现取决于其结构和表达调控状况.基因表达的调控就是把这些基因结构变换成多种多样基因功能的操作者.因此基因表达调控研究对揭示生命的奥秘具有重大意义.mRNA转录起始调控是调控的基本控制点,也是最重要的一环,其实质是转录因子结合相应的调控元件,影响了RNA聚合酶的活性,从而影响了基因的转录水平.该文从蛋白-核酸复合物的结构数据出发,分析氨基酸-碱基作用对,探索转录因子结合位点的预测方法.该文从PDB大分子结构数据库中查寻出所有记录的蛋白-核酸复合物.利用复合物作用力计算软件,对这些蛋白-核酸复合物的三维空间结构数据进行处理,得到复合物中可能存在的氨基酸侧链同核酸之间的作用对.然后,对有计算结果的蛋白-核酸复合物进行分类,依据SWISSPROT数据库对蛋白的注释,分成与调控过程相关的复合物集合和与调控无关的复合物集合.在与调控过程相关的复合物中,根据复合物中蛋白的空间结构相似性,取出8类包含相对多数据的复合物集合.对蛋白-核酸复合物中的氨基酸侧链同核酸之间的作用对进行统计分析.以上面提到的复合物集合为基本单位,分析了氨基酸侧链-磷酸骨架间作用对和氨基酸侧链-碱基作用对的比例.还统计了每个复合物集合中,20*4种氨基酸侧链-碱基作用对的使用情况,计算出使用频率.可以看到存在着差异.把这种差异转化成数量参数,来反映每个复合物集合中的氨基酸-碱基作用对的使用偏向性.这种偏向性可以作为打分矩阵,用到转录因子结合位点的预测中.利用打分矩阵,再结合转录因子同DNA的结合模式,就可以进行结合位点的预测.该文以zif268类锌指蛋白和cap蛋白为例,进行了转录因子结合位点的预测研究.结果证明,这种方法是可以用来进行结合位点预测的.该文利用蛋白-核酸复合物作用对数据,初步探索了蛋白同核酸作用的结合模式.还对蛋白-核酸复合物中的蛋白结合的DNA序列进行了初步的研究,通过序列比对,发现有一定的保守性.最后该文在上述研究的基础上,实现了转录因子结合位点预测软件BSInspector.