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专利号: 2019107468354
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:

1.一种基于配体生长策略的蛋白质ATP对接方法,其特征在于:所述对接方法包括以下步骤:

1)输入蛋白质和ATP的结构信息,分别记为R和A;

2)对于输入的结构信息R,使用ATPbind服务器预测出蛋白质-ATP绑定的残基信息,得出蛋白质与ATP绑定的n个残基,分别记为r1,r2,...,rn;

3)根据r1,r2,...,rn的中心碳原子Cα坐标信息,取所有Cα坐标值的平均值聚类出一个中心点CR,根据A中各原子坐标信息,取所有原子坐标值的平均值聚类出一个中心点CA,移动A使得CA和CR这两点的坐标重合;

4)对于PDB数据库中的每个ATP分子A(j),j=1,2,...,N,N为PDB数据库中ATP的数目,对于每个ATP的每个原子 其中,n为ATP中原子的个数,计算 与T类型蛋白质绑定残基的Cα原子之间的距离 其中T为PDB中出现过的氨基酸残基类型的一种;

5)计算PDB数据库中ATP的第k个原子与T类型蛋白质绑定残基的Cα原子相互作用的平均距离,记作DkT:其中

6)以单键形式将A中的所有原子划分成M组小分子,第一组小分子的空间位置不变,其他组的小分子在空间中随机分布,设每一组小分子有X个原子,每一个原子坐标分别是Cmx,m=1,2,...,M,x=1,2,...,X;

7)对每一组小分子的X个原子进行如下过程,设m=1;

8)参数设置:设置种群规模NP,初始温度Tc,降温速度t0;

9)种群初始化:随机生成初始化种群P={S1,S2,...,Si,...,SNP},Si=(si,1,si,2,si,3)为种群P的第i个个体,其中si,1、si,2和si,3的取值范围为0到2π;

10)根据模拟退火算法,对种群P中的每个个体Si,i∈{1,2,…,NP},将蛋白质与每一组小分子对接,设i=1:

10.1)当m=1时,跳转至步骤10.2);否则,将该组小分子进行平移,使得该组的第一个原子与前一组的最后一个原子形成单键,将平移后该组的原子坐标分别更新到Cm1,Cm2,…,CmX;

10.2)根据Si中的三个元素si,1、si,2和si,3,计算三维空间旋转矩阵R:

10.3)将Cm1,Cm2,…,CmX的坐标根据如上的旋转矩阵R进行旋转分别得到三维坐标

10.4)根据步骤5),计算得分score(Si):

其中DmxT是 与T类型绑定残基的Ca原子的距离,x=1,2,...,X,k是 原子在ATP中的序号;

10.5)当i>1时,若score(Si)<score(Si-1),则接受该组小分子此时的结构信息;否则,计算接受概率p,生成(0,1)之间的随机数Q,若p>Q,则接受该组小分子此时的结构信息,其中

10.6)i=i+1,Tc=t0*Tc;若i≤NP,跳转至步骤10.1);否则,将该组小分子此时的所有原子坐标的位置信息输出;

11)m=m+1,若m≤M,跳转至步骤8);否则,输出M个组的原子坐标作为最终的ATP位置信息输出。