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专利号: 2019111873682
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:2023-08-24
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种实验数据辅助的自适应策略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)根据目标蛋白序列从ROBETTA服务器上得到片段库文件,其中包括3片段库文件和9片段库文件;

3)根据目标蛋白序列从CASP网站下载SAXS实验数据,其中包括小角度X散射实验测定得到的蛋白质的散射向量qexp,谱强度Iexp(q),实验误差eexp(q);

4)设置参数:种群大小NP,算法的最大迭代代数Gmax ,交叉因子CR,温度因子β,学习周期LP,第一种变异策略在第g代被选择的概率 第二种变异策略在第g代被选择的概率第三种变异策略在第g代被选择的概率 g表示当前的代数,第k种策略在第g代成功次数 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)对种群中的个体Ci进行如下操作:

6.1)将Ci设为目标个体Ctarget,生成随机数pSelect,其中pSelect∈(0,1);

6.2)若 则从种群中随机选出三个互不相同的个体Ca1、Cb1和Cc1,分别从Cb1、Cc1中随机选择一个位置不同的9片段,分别替换Ca1对应位置的片段生成变异构象Cmutant,并把k置为1;

6.3)若 则先从种群中选择一个能量最低的个体Cbest,再从种群中随机选出两个互不相同的个体Ca2、Cb2,Ctarget≠Ca2≠Cb2≠Cbest,分别从Ca2和Cb2中随机选择一个位置不同的3片段,分别替换Cbest对应位置的片段生成变异构象Cmutant,并把k置为2;

6.4)若 则从种群中随机选出两个互不相同的个体Ca3和Cb3,Ctarget≠Ca3≠Cb3,分别从Ca3、Cb3中随机选择一个位置不同的9片段,分别替换 对应的位置片段生成变异构象Cmutant,并把k置为3;

6.5)对Cmutant进行一次片段组装生成新构象Cmutant′;

6.6)生成随机数pCR,其中pCR∈(0,1),若pCR<CR,则从Ctarget中随机选择一个3片段,替换到Cmutant′对应的位置的片段生成测试构象Ctrial,否则直接把Cmutant′记为Ctrial;

6.7)利用FoXS服务器分别计算出Ctarget和Ctrial的散射向量qtarget、qtrial,谱强度Itarget(q)、Itrial(q),实验误差etarget(q)、etrial(q);

6.8)根据公式(1)计算Ctarget和Ctrial的模型相似性差,其中N代表散射向量的数量,和 分别代表第n个散射向量对应的SAXS实验的谱强度、FoXS服务器计算得到的Ctarget谱强度和Ctrial谱强度;

6.9)若S<0,则保留Ctarget;

6.10)若S>0,利用Rosetta score3能量函数计算Ctarget、Ctrial的能量score3(Ctrial)、score3(Ctarget),如果score3(Ctrial)

7)当g>LP时,根据公式(2)更新变异策略选择的概率 c是一个很小的常数:

8)g=g+1,迭代运行步骤5)~7),至g>Gmax为止;

9)输出Rosetta score3最低的构象为最终结果。