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专利号: 2018108637656
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:

1.一种基于残基信息动态选择策略的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)给定目标蛋白的序列信息;

2)根据序列信息从QUARK服务器上得到距离谱文件;

3)根据序列信息从RaptorX服务器上得到残基接触信息文件;

4)设置参数:种群大小NP,算法的最大迭代代数G,交叉因子CR,选择因子SR,温度因子β,接触信息因子βcon,设置迭代代数g=0;

5)种群初始化:随机片段组装生成NP个初始构象Ci,i={1,2,…,NP};

6)对种群中的每个构象个体Ci,i={1,2,…,NP}看作目标构象个体 进行如下操作生成变异构象

6.1)在1到NP范围内随机生成三个正整数n1,n2,n3,且n1≠n2≠n3≠i;

6.2)在构象Cn1上随机选择一个loop区的片段替换Cn3相同位置的所对应的片段,然后在Cn2上随机选择一个不同于Cn1上选择的loop区的片段替换Cn3相同位置的所对应的片段,然后对Cn3进行一次片段组装生成变异构象

7)对每个变异构象 执行交叉操作生成交叉操作生成测试构象过程如下:

7.1)生成随机数rand1,其中rand1∈(0,1);

7.2)若随机数rand1≤CR,则从目标构象 中随机选择一个loop区的片段替换变异构象 相同位置所对应的片段,否则变异构象 保持不变;

8)对每个目标构象 和测试构象 进行如下操作;

8.1)用Rosetta score3能量函数分别计算 与 的能量: 和

8.2)若 则构象 替换 否则产生一个随机数rand2,其中rand2∈(0,1),若rand2

8.3)根据距离谱中的残基对分别计算 和 的残基间距离 和 然后根据公式(1)和(2)分别计算 和 的距离误差系数Dtrial和Dtarget,其中,T表示距离谱中残基对的数量, 和 分别表示 和 构象中第t对残基m,n对应Cα原子之间的距离, 表示距离谱中第t对残基m,n对应的距离谱的峰值距离;

8.4)若Dtrial

8.5)计算目标构象和测试构象的距离误差系数差 按照概率以蒙特卡洛准则接受构象 若接受,则count1加1,其中β为温度因子;

8.6)根据残基接触信息,由公式(3)分别计算 和 的接触能量Contrial和Contarget,其中,N表示残基接触信息文件中残基对的总数,k是残基接触信息文件中的第k对残基对, 是第p个残基和第q个残基的接触概率, 是第p个残基和第q个残基的Cβ原子之间的距离;

8.7)Contrial>Contarget,则构象 替换构象 接收次数count2加1,否则进行步骤8.8);

8.8)计算目标构象和测试构象的距离误差系数差 按照概率以蒙特卡洛准则接受构象 若接受,则count2加1,其中βcon为接触信息因子;

9)g=g+1,SR=count1/(count1+count2)迭代运行步骤5)~8),至g>G为止;

10)输出能量最低的构象为最终预测结果。