[發(fā)明專利]一種基于簡約抽象凸估計的蛋白質(zhì)構(gòu)象空間優(yōu)化方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810584219.9
• 申請日: 2018-06-08
• 公開（公告）號: CN108920894B
• 公開（公告）日: 2021-06-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周曉根;張貴軍;彭春祥;劉俊;胡俊;王柳靜
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: G16B15/20
• 分類號: G16B15/20;G16B20/20;G16B40/00
• 代理公司: 杭州斯可睿專利事務(wù)所有限公司 33241
• 代理人: 王利強

1.一種基于簡約抽象凸估計的蛋白質(zhì)構(gòu)象空間優(yōu)化方法，其特征在于：所述優(yōu)化方法包括以下步驟：

1)輸入待測蛋白質(zhì)的序列信息；

2)根據(jù)序列信息從ROBETTA服務(wù)器上得到片段庫；

3)參數(shù)設(shè)置：設(shè)置種群規(guī)模NP，交叉概率CR，片段長度S，最大迭代次數(shù)G_max，學(xué)習(xí)代數(shù)G_len，斜率控制因子M，并初始化迭代次數(shù)g＝0；

4)種群初始化：對各殘基位對應(yīng)的片段進行隨機組裝生成初始種群P＝{C₁,C₂,...,C_NP}，C_i,i＝{1,2,…,NP}為種群P中的第i個構(gòu)象個體；

5)對種群中的每個構(gòu)象C_i,i∈{1,2,…,NP}作如下處理：

5.1)從當(dāng)前種群中隨機選取四個互不相同的構(gòu)象個體C_a、C_b、C_c和C_d，其中a≠b≠c≠d≠i；

5.2)根據(jù)Rosetta score3能量函數(shù)計算C_a、C_b、C_c和C_d的能量，并選出一個能量最低的構(gòu)象記作C_lbest；

5.3)分別從除了C_lbest以外的其它三個構(gòu)象中隨機選取一個位置互不相同的片段替換構(gòu)象C_lbest對應(yīng)位置的片段得到變異構(gòu)象C_mutant；

5.4)隨機生成一個0和1之間的隨機小數(shù)R，如果RCR，則從構(gòu)象C_i中隨機選取一個片段替換變異構(gòu)象C_mutant中對應(yīng)位置的片段，從而生成測試構(gòu)象C_trial，否則直接將變異構(gòu)象看作測試構(gòu)象；

5.5)以所有C_α原子坐標(biāo)表示每個構(gòu)象的位置，計算當(dāng)前種群中每個構(gòu)象個體與測試構(gòu)象C_trial之間的歐氏距離，選出與測試構(gòu)象最近的構(gòu)象個體C_nb；

5.6)計算測試構(gòu)象C_nb的抽象凸下界估計支撐向量l：

其中，E(C_nb)為根據(jù)Rosetta score能量函數(shù)計算得到的構(gòu)象C_nb的能量，為構(gòu)象C_nb位置坐標(biāo)的第t維元素，為松弛變量，M為斜率控制因子；

5.7)計算測試構(gòu)象C_trial的能量下界估計值其中l(wèi)^t為支撐向量l的第t維元素，為測試構(gòu)象C_trial位置坐標(biāo)的第t維元素；

5.8)根據(jù)Rosetta score3能量函數(shù)計算構(gòu)象C_i能量值E(C_i)；

5.9)如果gG_len，則進行如下操作：

5.9.1)根據(jù)Rosetta score3能量函數(shù)計算測試構(gòu)象C_trial的能量值E(C_trial)；

5.9.2)計算構(gòu)象C_i的個體斜率控制因子K_i：

5.9.3)如果K_iM，則M＝K_i；

5.9.4)如果E(C_trial)E(C_i)，則測試構(gòu)象C_trial替換構(gòu)象C_i，否則構(gòu)象C_i保持不變；

5.10)如果g≥G_len，則進行如下操作：

5.10.1)如果則構(gòu)象C_i保持不變，否則進行步驟5.10.2)；

5.10.2)根據(jù)Rosetta score3能量函數(shù)計算測試構(gòu)象C_trial的能量值E(C_trial)，并根據(jù)步驟5.9.4)選擇構(gòu)象；

6)g＝g+1，如果gG_max，則輸出能量最低的構(gòu)象作為最終預(yù)測結(jié)構(gòu)，否則返回步驟5)。