1.一种基于二级结构片段组装的群体蛋白质结构预测方法,其特征在于,所述方法 包括以下步骤:
1)参数设置,过程如下:
读入目标蛋白质的序列信息、片段库信息,设置蛋白质构象的种群pose={p1,p2,...,pi,...,pn},其中n是种群大小,pi表示种群的第i个个体,迭代次数为G,最大迭代次数Gmax,信息交互概率R,序列长度为L;
2)种群初始化,过程如下:
根据蛋白质构象的初始直链,通过复制这些直链得到n个初始种群个体,使用片段长度为9的片段对种群的个体pi进行片段组装,组装至构象所有位置的残基类型都被至少替换过一次,则视作初始化操作完成,对种群中所有个体进行初始化操作;
3)种群信息交互,过程如下:
对种群中每一个个体pi,根据所给的信息交互概率进行判断该个体是否进行种群交互,若进行种群交互,则从种群中随机选取另外一个个体pj,其中i≠j,随机选取pi构象的其中一个Loop区域,与pj构象相对应的区域进行二面角信息的交换,信息交互后得到两个新的个体pi′,pj′,若不进行种群交互,则对种群中下一个个体进行步骤3),完成对种群中所有个体的信息交互;
4)基于二级结构的种群片段组装,过程如下:对个体pi′,i∈[1,n]进行9片段的片段组装,在每次片段组装后进行判断,若片段组装的区域中包括Loop区域的残基,则使用片段组装前的构象的Loop区域的残基的信息替换当前的Loop区域残基的信息,即保留Loop区域的结构信息,得到个体pi″,对种群中所有个体都进行基于二级结构的片段组装操作;
5)对Loop区域进行扰动,过程如下:对个体pi″,i∈[1,n]的Loop区域进行扰动,对构象Loop区域的每一个残基的二面角进行±2°的角度范围内的微调,得到个体pi″′,在扰动过程之后,利用能量函数分别对扰动前后的个体进行评价得到Ei和Ei′,若Ei<Ei′,则跳回至步骤4)重新进行片段组装,若Ei>Ei′,则结束变异操作并得到新的个体;
6)使用能量函数对种群进行选择,过程如下:首先,把初始种群和扰动后的种群合并成一个种群大小为2*n的新种群,然后,根据能量函数计算新种群个体的能量,根据能量的高低对合并后的种群排序,选取前n个能量低的个体作为选择后的种群个体,最后,设置G=G+1;
7)判断是否达到最大得迭代次数Gmax,若满足条件则停止迭代并输出最后一代种群个体信息,否则返回步骤3)。