重加权算法生成碱基特异性的核酸分子力场参数的方法技术

本发明专利技术涉及一种基于重加权算法生成碱基特异性的核酸分子力场参数的方法，以分子动力学模拟产生的四核苷酸构象是否为错误插层构象为依据，对于核酸核苷重原子的非键参数进行特异性的调整并引入基于格点的能量矫正(CMAP)参数。本发明专利技术在于针对现有RNA分子力场准确度不足的问题，通过重加权算法对于核苷重原子非键参数进行特异性的调整并引入CMAP能量项生成碱基特异性的核酸分子力场参数，提高力场模拟准确度，并通过长时间模拟、副本交换(REMD)、溶质回火的副本交换(REST2)对于多个RNA体系进行测试，进一步验证方法与力场参数的有效性。的有效性。的有效性。

【技术实现步骤摘要】
重加权算法生成碱基特异性的核酸分子力场参数的方法


[0001]本专利技术涉及一种加权算法生成碱基特异性的核酸分子力场参数的方法，具体为一种基于重加权算法生成碱基特异性的核酸分子力场参数的方法。

技术介绍

[0002]通过传统的实验手段解析RNA结构以及描述其构象组合是非常困难的。分子动力学模拟(MD)由于能够在原子尺度上进行构象连续采样，已经成为RNA研究的重要手段。然而，当前MD 模拟仍有两大局限：一、虽然伴随着超算的发展，算力不断提升，但目前MD 模拟的最大时间范围仍被限制在微秒尺度，远不足以复现诸多生物过程(采样问题)；二、现有能量函数(力场)准确性不足，可能会导致构象和能量采样偏置(力场问题)。
[0003]当前RNA分子力场主要有以下两大缺陷：一、过度估计碱基堆积的稳定性；二、模拟四核苷酸体系时易产生错误插层构象。为解决上述问题，调整碱基堆积相关原子的非键参数以及引入基于格点的能量校正项(CMAP)参数成为 RNA分子力场优化的可行方法。本专利技术基于重加权算法对于核苷重原子非键参数进行特异性的调整并引入CMAP能量项生成碱基本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于重加权算法生成碱基特异性的核酸分子力场参数的方法，其特征在于，以分子动力学模拟产生的四核苷酸构象是否为错误插层构象为依据，对于核酸核苷重原子的非键参数进行特异性的调整并引入基于格点的能量矫正参数。2.根据权利要求1所述的一种基于重加权算法生成碱基特异性的核酸分子力场参数的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)初始分子动力学模拟：基于核酸力场ff99bsc0χOL3参数对于AAAA、CCCC、GGGG、UUUU四个四核苷酸体系进行带溶质回火的副本交换增强采样REST2模拟；(2)轨迹分析：提取模拟参考副本轨迹的所有构象，使用DSSR软件分析其碱基堆积顺序，并编写脚本区分是否为错误插层构象；(3)重加权调整非键参数：基于构象是否为插层结构，对于四种碱基上核苷重原子的非键参数分别进行特异性的调整；(4)再次分子动力学模拟：基于调整后的参数对于AAAA、CAAU、CCCC、GACC、UUUU五个四核苷酸体系进行带溶质回火的副本交换增强采样R...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈海峰，李政新，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：