不使用模板从头设计蛋白质的方法技术

本发明专利技术涉及一种对蛋白质的部分或全部进行从头设计的方法，所述方法包括：a.产生可设计性高的主链结构；b.氨基酸序列选择和主链修正迭代。该方法能够用预先指定的特征作为约束条件生成待设计蛋白的主链空间结构，进而确定待设计蛋白的氨基酸序列，使待设计蛋白具有预先指定的特征；该方法生成待设计蛋白主链空间结构时不需要用已知的具体蛋白质局部片段作为结构模板去拼接产生待设计蛋白结构，而是用计算机优化从大量天然蛋白结构学习得到的数学模型(统计能量函数模型)。学模型(统计能量函数模型)。

【技术实现步骤摘要】
不使用模板从头设计蛋白质的方法


[0001]本专利技术属于蛋白质设计领域，具体涉及一种对蛋白质的部分或全部进行从头设计的方法。该方法能够用预先指定的特征作为约束条件生成待设计蛋白的主链空间结构，进而确定待设计蛋白的氨基酸序列，使待设计蛋白具有预先指定的特征；该方法生成待设计蛋白主链空间结构时不需要用已知的具体蛋白质局部片段作为结构模板去拼接产生待设计蛋白结构，而是用计算机优化从大量天然蛋白结构学习得到的数学模型(统计能量函数模型)。

技术介绍

[0002]现有技术中存在多种蛋白质设计方法，但均有其自身的缺点。
[0003]给定主链结构自动设计氨基酸序列
[0004]该技术以使用者给定的多肽主链空间结构为目标，自动选择氨基酸序列，使得具有该氨基酸序列的蛋白质分子能自发稳定地折叠成目标空间结构。最早报道成功自动设计氨基酸序列的文献为Dahiyat等，Science 278,82
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87(1997)。该工作和后来由美国华盛顿大学Baker和合作者开发的RosettaDesign(Kuhlman等，Science 30本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.蛋白质从头设计方法，其特征在于，所述方法包括：a.产生可设计性高的主链结构；b.氨基酸序列选择和主链修正迭代；其中，产生可设计性高的主链结构包括：采用聚焦主链的统计能量函数SCUBA为目标函数，在序列待定的情况下，用计算方法对主链结构进行优化，找到SCUBA总能量极小的稳定主链结构。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，SCUBA中的能量项是使用邻近计数
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神经网络方法对非冗余天然蛋白质结构数据进行训练得到的连续解析函数，使用随机动力学模型、模拟退火算法，经过计算，以初始主链结构为出发点找到SCUBA能量面上极小点所代表的优化主链。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，通过控制优化算法的参数(例如模拟退火的温度变化范围、模拟时间长度)改变对构象的搜索范围。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在优化过程中，加入用户定义的约束能量项，使得产生的主链结构符合特定的用户需求。5....

【专利技术属性】
技术研发人员：刘海燕，陈泉，黄斌，许洋，胡秀红，
申请(专利权)人：中国科学技术大学，
类型：发明
国别省市：