一种基于差分进化的蛋白质ATP对接方法技术

一种基于差分进化的蛋白质ATP对接方法，首先，使用ATPbind服务器预测出蛋白质‑ATP绑定残基信息，提升了复合物分子空间结构的预测精度；然后，通过种群个体的设计将原先的蛋白质‑ATP结构预测问题转换成搜索最优个体的优化问题，降低了计算代价；最后，通过使用差分进化算法搜索最优个体，提升了蛋白质‑ATP复合物结构的预测精度。本发明专利技术提供一种计算代价低、搜索效率高的基于差分进化的蛋白质ATP对接方法。

A Protein ATP Docking Method Based on Differential Evolution

【技术实现步骤摘要】
一种基于差分进化的蛋白质ATP对接方法
本专利技术涉及一种生物信息学、智能优化、计算机应用领域，尤其涉及的是，一种基于差分进化的蛋白质ATP对接方法。
技术介绍
随着对蛋白质的不断深入研究发现，蛋白质与小分子或配体结合的现象普遍存在,尤其是蛋白质与能量分子的结合更是广泛存在于各种生命现象中,因此研究蛋白质与配体结合的特性和规律是十分必要的。ATP是一种不稳定的高能化合物，又称腺苷三磷酸。水解时释放出能量较多，是生物体内最直接的能量来源。在细胞中，它能与ADP相互转化实现贮能和放能，从而保证了细胞各项生命活动的能量供应。生物体内很多重要的生理过程，如细胞的周期调控、合成代谢、信号传导以及遗传信息的传递等，都依赖于蛋白质和配体分子的相互作用和识别。分子对接方法对生命活动的分子机理研究、生物分子复合物结构预测和靶向药物筛选等都具有重要的意义。经典的热力学认为,蛋白质和配体分子相互作用所形成的复合物结构应该是结合自由能最低的构象，快速且准确搜索能量极低的构象对于蛋白质-配体分子对接至关重要。因此，分子对接计算需要采用数学模型或函数尽量准确的计算结合自由能，而且还需要高效的搜索算法快速找到自由本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于差分进化的蛋白质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绑定的残基位点信息，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坐标信息聚类出一个中心点CR，根据A中各原子坐标信息聚类出一个中心点CA，移动ATP使得CA和CR这两点的坐标重合；4)根据A中各原子的坐标信息聚类为三个中心点，三个中心点被称为拟原子，分别表示为

【技术特征摘要】
1.一种基于差分进化的蛋白质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绑定的残基位点信息，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坐标信息聚类出一个中心点CR，根据A中各原子坐标信息聚类出一个中心点CA，移动ATP使得CA和CR这两点的坐标重合；4)根据A中各原子的坐标信息聚类为三个中心点，三个中心点被称为拟原子，分别表示为与5)对PDB数据库中的每个ATP分子A(j)，j＝1,2,...,N，根据它所有原子的坐标信息聚类出与与一一对应的三个中心点与其中，N为PDB数据库中ATP的数目；6)对PDB数据库中每个ATP的每个中心点计算它与它绑定的类型为T的残基的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；7)计算任意残基类型T与PDB数据库中所有ATP分子的第k个中心原子Ck，k＝1,2,3，相互作用的平均距离，记作D(Ck,T)：其中8)根据步骤7)，分别计算PDB数据库中所有T类型残基与其绑定的ATP中心点Ck的相互作用平均距离D(Ck,T)；9)参数设置：设置种群规模NP，缩放因子F，交叉概率CR，最大迭代次数Gmax，初始化迭代次数G＝0；10)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,si,4,si,5,si,6)为种群P的第i个个体,si,1、si,2、si,3、si,4、si,5与si,6为Si的6个元素，其中si,1、si,2和si,3的取值范围是si,4、si,5与si,6的取值范围为0到2π；11)对于种群中的每个个体Si，根据如下方...

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