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专利号: 2018104380309
申请人: 浙江工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2023-12-11
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种多域蛋白质Linker构建方法,其特征在于:所述多域蛋白质Linker构建方法包括以下步骤:

1)输入多域蛋白质的三维结构;

2)设置最大迭代次数Imax,迭代次数I=0;

3)从多域蛋白质中两个相邻结构域的边界开始,分别向两边释放残基,每释放一个残基则计算未封闭残基之间的Cα原子距离,如果该距离大于 则继续释放,直到未封闭残基之间的Cα原子距离小于 为止,并将所释放的残基看作Linker,其中l为释放的残基数量;

4)构建Linker的Cα原子,过程如下:

4.1)从Linker N-端残基的Cα原子开始产生一个长度为 的向量,从而生成被释放的残基的Cα原子;

4.2)计算未封闭的残基之间的Cα原子距离,如果步骤4.1)中为Linker的最后一个残基,则判断距离是否小于 否则判断距离是否小于 如果满足,则继续步骤4.3),否则返回步骤4.1);

4.3)计算步骤4.1)中构建的Cα原子与多域蛋白中其它所有Cα原子之间的距离,如果存在距离小于 则返回步骤4.1),否则继续步骤5);

4.4)根据步骤4.1)-4.3)对Linker中所有残基的Cα原子构建完成以后,继续步骤5);

5)利用Pulchra方法产生Linker中所有残基的其它原子;

6)进行蒙特卡罗优化,过程如下:

6.1)从Linker中随机选择出两个Cα原子xA和xB,并计算这两个原子的位置坐标所形成的向量为z=(z1,z2,z3),其中向量z的第i维元素为zi=xA,i-xB,i,xA,i和xB,i分别表示xA和xB的第i维元素;

6.2)随机生成一个旋转角γ=2R-1,其中R为0到1之间的均匀随机数;

6.3)确定旋转矩阵u:

其中,ust,s=1,2,3,t=1,2,3表示旋转矩阵的第s行的第t个元素;

6.4)选择步骤6.1)中两个被选Cα原子之间的其它所有Cα原子,记作xk,k=1,2,...,K,其中K为所选择的Cα原子的总数量;

6.5)对步骤6.4)中的每个Cα原子xk进行旋转,过程如下:其中,xki,i=1,2,3表示xk的第i维元素,xAi,i=1,2,3为xA的第i维元素;

6.6)根据步骤6.5)对步骤6.4)中的所有原子都进行了旋转以后生成新的Linker结构,计算新结构的扭转角能量:其中,l为Linker的氨基酸序列长度;φj和 表示第j个残基的的二面角对;Rj和Sj分别表示第j个残基的氨基酸类型和二级结构类型; 为拉氏图中的条件概率;

6.7)计算Linker中所有Cα原子与蛋白质中其它所有Cα原子之间的距离冲突能量:Eldc=Eldc+1/d,if d<dcut其中,d为Linker中的Cα原子与蛋白质中其它Cα原子之间的欧式距离, 为原子冲突距离阈值;

6.8)计算键角能量:

其中,α为N、Cα和C原子形成的键角, 为α的标准值;

6.9)计算新Linker结构的总能量:

E=0.04Eta+5.0Eldc+1.35Eba

6.10)根据步骤6.6)-6.9)计算旋转前Linker的总能量E′,如果E小于E′,则接受新Linker结构,否则根据蒙特卡罗准则接受新Linker结构;

6.11)迭代次数I=I+1,如果I小于Imax,则返回步骤6.1),否则继续步骤7);

7)根据蛋白质结构精修工具FG-MD对最终结构进行精修,并输出最后结果。