[發(fā)明專利]基于圓周統(tǒng)計的蛋白質(zhì)折疊的表征方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310683271.7
• 申請日: 2013-12-12
• 公開（公告）號: CN103714264B
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 魏彥杰;張慧玲;彭豐斌;孟金濤;馮圣中
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳先進技術(shù)研究院
• 主分類號: G06F19/16
• 分類號: G06F19/16
• 代理公司: 深圳市科進知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)44316
• 代理人: 沈祖鋒,郝明琴

1.一種基于圓周統(tǒng)計的蛋白質(zhì)折疊的表征方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1：建立第一圓周統(tǒng)計模型，用角度方差V(a)＝1-R(a)表征熱動力學(xué)漲落，其中R²(a)＝<cos(a)>²+<sin(a)>²＜1；建立第二圓周統(tǒng)計模型，用角度協(xié)方差表征熱動力學(xué)漲落；

步驟2：用第一圓周統(tǒng)計模型或第二圓周統(tǒng)計模型對待研究蛋白質(zhì)序列構(gòu)型中兩側(cè)鏈之間的氫鍵、兩主鏈之間的氫鍵及兩側(cè)鏈之間的二硫鍵進行熱動力學(xué)漲落分析；

步驟3：將待研究蛋白質(zhì)的能量力場分割為側(cè)鏈與主鏈的相互作用能量E_s-b、不同側(cè)鏈之間的相互作用能量E_s-s、不同主鏈之間的相互作用能量E_b-b；分析主鏈上第m個氨基酸殘基和第n個氨基酸殘基之間的側(cè)鏈相互作用能量的漲落，當(dāng)漲落值大于預(yù)設(shè)鏈相互作用能量熱漲落閾值時，對第m個氨基酸殘基和第n個氨基酸殘基進行標(biāo)記；

步驟4：將待研究蛋白質(zhì)的側(cè)鏈分為親水側(cè)鏈和疏水側(cè)鏈，并分別對親水側(cè)鏈和疏水側(cè)鏈進行標(biāo)記，分別用第一圓周統(tǒng)計模型和第二圓周統(tǒng)計模型分析不同親水側(cè)鏈之間的二面角相互作用熱漲落、親水側(cè)鏈與疏水側(cè)鏈之間的二面角相互作用熱漲落、不同疏水側(cè)鏈之間的二面角相互作用熱漲落；當(dāng)漲落值大于預(yù)設(shè)二面角相互作用熱漲落閾值時，采用第一圓周統(tǒng)計模型表征；當(dāng)漲落值小于預(yù)設(shè)二面角相互作用熱漲落閾值時，采用第二圓周統(tǒng)計模型表征。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于圓周統(tǒng)計的蛋白質(zhì)折疊的表征方法，其特征在于，在步驟1之前還包括如下步驟：

導(dǎo)入一條待研究蛋白質(zhì)序列的構(gòu)型，給出氨基酸殘基個數(shù)，識別主鏈及側(cè)鏈，并分別對主鏈和側(cè)鏈進行編號，分別設(shè)定氫鍵或二硫鍵熱漲落的閾值、鏈相互作用能量熱漲落的閾值及二面角相互作用熱漲落的閾值。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于圓周統(tǒng)計的蛋白質(zhì)折疊的表征方法，其特征在于，所述步驟4還包括：用第一圓周統(tǒng)計模型或第二圓周統(tǒng)計模型對待研究蛋白質(zhì)序列構(gòu)型中不同親水側(cè)鏈之間的二面角相互作用、親水側(cè)鏈與疏水側(cè)鏈之間的二面角相互作用、不同疏水側(cè)鏈之間的二面角相互作用進行熱動力學(xué)漲落分析。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于圓周統(tǒng)計的蛋白質(zhì)折疊的表征方法，其特征在于，所述步驟3還包括：

對待研究蛋白質(zhì)序列上每個氨基酸殘基進行編號，分析不同氨基酸殘基之間的不同側(cè)鏈之間的相互作用能量漲落、不同主鏈之間的相互作用能量漲落或側(cè)鏈和主鏈之間的相互作用能量漲落。

5.一種基于圓周統(tǒng)計的蛋白質(zhì)折疊的表征系統(tǒng)，其特征在于，包括：

模型建立模塊，用于建立第一圓周統(tǒng)計模型和第二圓周統(tǒng)計模型，所述第一圓周統(tǒng)計模型用角度方差V(a)＝1-R(a)表征熱動力學(xué)漲落，其中R²(a)＝<cos(a)>²+<sin(a)>²＜1；所述第二圓周統(tǒng)計模型用角度協(xié)方差表征熱動力學(xué)漲落；

化學(xué)鍵熱漲落分析模塊，用于用第一圓周統(tǒng)計模型或第二圓周統(tǒng)計模型對待研究蛋白質(zhì)序列構(gòu)型中兩側(cè)鏈之間的氫鍵、兩主鏈之間的氫鍵及兩側(cè)鏈之間的二硫鍵進行熱動力學(xué)漲落分析；

能量熱漲落分析模塊，用于將待研究蛋白的能量力場分割為側(cè)鏈與主鏈的相互作用能量E_s-b、不同側(cè)鏈之間的相互作用能量E_s-s、不同主鏈之間的相互作用能量E_b-b；以及

分析主鏈上第m個氨基酸殘基和第n個氨基酸殘基之間的側(cè)鏈相互作用能量的漲落，當(dāng)漲落值大于預(yù)設(shè)鏈相互作用能量熱漲落閾值時，對第m個氨基酸殘基和第n個氨基酸殘基進行標(biāo)記；

二面角相互作用熱漲落分析模塊，用于將待研究蛋白質(zhì)的側(cè)鏈分為親水側(cè)鏈和疏水側(cè)鏈，并分別對親水側(cè)鏈和疏水側(cè)鏈進行標(biāo)記，分別用第一圓周統(tǒng)計模型和第二圓周統(tǒng)計模型分析不同親水側(cè)鏈之間的二面角相互作用熱漲落、親水側(cè)鏈與疏水側(cè)鏈之間的二面角相互作用熱漲落、不同疏水側(cè)鏈之間的二面角相互作用熱漲落；當(dāng)漲落值大于預(yù)設(shè)二面角相互作用熱漲落閾值時，采用第一圓周統(tǒng)計模型表征；當(dāng)漲落值小于預(yù)設(shè)二面角相互作用熱漲落閾值時，采用第二圓周統(tǒng)計模型表征。