一种基于动态抽象凸下界估计的群体蛋白质结构预测方法技术

一种基于动态抽象凸下界估计的群体蛋白质结构预测方法，在差分进化算法框架下，基于抽象凸理论，首先，通过计算初始种群中每个构象个体的支撑向量，建立能量函数的下界估计模型；然后，将整个子种群平均划分为两个子种群，从子种群中选择能量最低的构象指导构象变异生成测试构象；其次，计算测试构象的能量下界估计值，根据下界估计信息指导构象的选择；最后，计算被接受的测试构象的支撑向量，并替换对应的目标构象的支撑向量，实现下界估计模型的动态更新。本发明专利技术提供一种计算代价较低、预测效率较高的基于动态抽象凸下界估计的群体蛋白质结构预测方法。

【技术实现步骤摘要】
一种基于动态抽象凸下界估计的群体蛋白质结构预测方法
本专利技术涉及一种生物学信息学、智能优化、计算机应用领域，尤其涉及的是一种基于动态抽象凸下界估计的群体蛋白质结构预测方法。
技术介绍
蛋白质结构实验测定方法是结构基因组学研究的主要内容。X射线晶体学是测定蛋白质结构最有效的方法，所能达到的精度是其它方法所不能比拟的，缺点主要是蛋白质晶体难以培养且晶体结构测定的周期较长；多维核磁共振(NMR)方法可以直接测定蛋白质在溶液中的构象，但是由于对样品的需要量大、纯度要求高，目前只能测定小分子蛋白质。总体上，结构实验测定方法主要存在两方面问题：一方面，对于现代药物设计的主要靶标膜蛋白而言，通过实验方法极难获得其结构；另一方面，测定过程费时费钱费力。在理论探索和应用需求的双重推动下，根据Anfinsen法则，利用计算机设计适当的算法，以序列为起点，三维结构为目标的蛋白质结构预测自20世纪末蓬勃发展。从头预测方法实质上就是利用计算机的快速处理能力，利用优化算法在蛋白质构象空间搜索全局最低能量构象解。蛋白质能量模型考虑分子体系成键作用以及范德华力、静电、氢键、疏水等非成键作用，致使其形成的能量曲面极本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于动态抽象凸下界估计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)输入待测蛋白质的序列信息，并从ROBETTA服务器上得到片段库；2)参数设置：设置种群规模NP，交叉概率CR，片段长度l，温度因子KT，斜率控制因子M，初始片段组装次数N，最大迭代次数Gmax，并初始化迭代次数g＝0；3)根据输入序列生成二面角φ、ψ、ω分别为‑150°、‑150°、180°的直链，以此直链为起点启动NP条蒙特卡洛轨迹，每条轨迹随机片段组装N次生成一个构象个体，从而生成初始构象种群P＝{C1,C2,...,CNP}，其中，Ci,i＝{1,2,…,NP}为种群P中的第i个构象个体；4)根...

【技术特征摘要】
1.一种基于动态抽象凸下界估计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)输入待测蛋白质的序列信息，并从ROBETTA服务器上得到片段库；2)参数设置：设置种群规模NP，交叉概率CR，片段长度l，温度因子KT，斜率控制因子M，初始片段组装次数N，最大迭代次数Gmax，并初始化迭代次数g＝0；3)根据输入序列生成二面角φ、ψ、ω分别为-150°、-150°、180°的直链，以此直链为起点启动NP条蒙特卡洛轨迹，每条轨迹随机片段组装N次生成一个构象个体，从而生成初始构象种群P＝{C1,C2,...,CNP}，其中，Ci,i＝{1,2,…,NP}为种群P中的第i个构象个体；4)根据Rosettasocre3能量函数计算当前种群中每个构象的能量值；5)根据当前种群中每个构象Ci，i∈{1,2,…,NP}的碳α原子坐标表示其空间位置坐标并计算每个构象Ci的抽象凸下界估计支撑向量li：其中，E(Ci)为构象Ci的能量，为构象Ci位置坐标的第t维元素，为构象Ci的空间位置坐标的松弛变量；6)对种群中的每个构象Ci,i∈{1,2,...,NP}执行如下操作：6.1)将构象Ci看作目标构象，并将整个种群随机分成两个大小相等的子种群；6.2)分别选出这两个子种群中能量最低的构象，分别记作和如果或与构象Ci相等，则以对应的子种群中能量次低的构象代替；6.3)从目标构象Ci所属的子种...

【专利技术属性】
技术研发人员：周晓根，张贵军，彭春祥，刘俊，胡俊，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33