利用三级或四级结构基序进行计算蛋白质设计制造技术

本公开涉及一种构建能够折叠成预定结构或靶结构的结合伴侣的氨基酸序列或氨基酸序列文库的方法。该方法是基于以下构思：蛋白质结构空间是模块化的，由高度重复的结构构建单元组成。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】利用三级或四级结构基序进行计算蛋白质设计相关申请的交叉引用本申请要求2018年5月31日提交的美国临时申请No.62/678,588的优先权，以上申请的全部内容通过援引并入本文。联邦赞助的研究或开发本专利技术是在美国国家科学基金会授予的DMR1534246和美国国立卫生研究院授予的P20GM113132的政府支持下完成的。美国政府在本专利技术中享有某些权利。
本公开涉及计算蛋白质设计，以及具体地，涉及设计可折叠成预定结构或靶结构的结合伴侣的蛋白质的方法、装置和系统。
技术介绍
计算蛋白质设计(CPD)是寻找可折叠成预定结构(靶标)的氨基酸序列的任务。最初在20世纪90年代中期提出的现代CPD方法的基本思想是捕获根据物理原理的基本蛋白质现象(例如折叠和结合)的氨基酸序列决定簇。具体而言，目标是通过对潜在的原子间相互作用进行建模，以粗略估计靶结构中任何蛋白质序列的自由能。这样做的计算过程称为评分函数。有了评分函数，就可以通过寻找对给定目标具有特别有利能量的序列来执行CPD。实践中，许多问题限制了传统CPD的准本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种计算机设计氨基酸序列的方法，包括以下步骤：/n将靶结构分解成多个结构基序；/n在结构数据库中识别针对所述多个结构基序中每一个的多个结构匹配；/n使用所述多个结构匹配的每一个推导出对序列-结构关系的至少一个非局部能量贡献的值；以及/n产生至少一个候选氨基酸序列，其中，所述候选氨基酸序列具有可设计性质(例如，可折叠成所述靶结构的结合伴侣)。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180531 US 62/678,5881.一种计算机设计氨基酸序列的方法，包括以下步骤：
将靶结构分解成多个结构基序；
在结构数据库中识别针对所述多个结构基序中每一个的多个结构匹配；
使用所述多个结构匹配的每一个推导出对序列-结构关系的至少一个非局部能量贡献的值；以及
产生至少一个候选氨基酸序列，其中，所述候选氨基酸序列具有可设计性质(例如，可折叠成所述靶结构的结合伴侣)。


2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述至少一个非局部能量贡献来自所述多个结构基序之一内的单个设计位置周围主链的毗邻小段。


3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述至少一个非局部能量贡献来自在空间上而不是序列上邻近所述多个结构基序之一内的单个设计位置的主链。


4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述至少一个非局部能量贡献来自多个结构基序之一内的耦连残基对。


5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，进一步包括以下步骤：使用所述多个结构匹配中的每一个，获取对序列-结构关系的至少一个局部能量贡献的值。


6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述至少一个局部能量贡献来自所述多个结构基序之一内的单个设计位置的主链角。


7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述主链角是角、ψ角或ω角。


8.根据权利要求1-7中任一项所述的方法，其中，所述靶结构是蛋白质的三级结构。


9.根据权利要求1-7中任一项所述的方法，其中，所述靶结构是蛋白质复合物的四级结构。


10.一种计算机设计氨基酸序列的方法，包括以下步骤：
将靶结构分解成多个结构基序；
在结构数据库中识别所述多个结构基序中每一个的多个结构匹配；
随后，根据能量贡献的层级使用所述多个结构匹配中的每一个推导用于对序列-结构关系的能量贡献的一组值，所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：格沃格·格里戈里安，周健夫，克雷格·麦肯齐，
申请(专利权)人：达特茅斯学院托管理事会，
类型：发明
国别省市：美国;US