[發(fā)明專利]通過構(gòu)建CHARMM ROTAMERS力場預(yù)測突變氨基酸側(cè)鏈結(jié)構(gòu)的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810591726.5
• 申請日: 2018-06-08
• 公開（公告）號: CN109002690B
• 公開（公告）日: 2021-05-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姚建莊;李春雨;朱莉
• 申請（專利權(quán)）人: 濟(jì)南大學(xué)
• 主分類號: G16B20/50
• 分類號: G16B20/50;G16B5/00;G16B50/00
• 代理公司: 濟(jì)南泉城專利商標(biāo)事務(wù)所 37218
• 代理人: 支文彬

1.一種通過構(gòu)建CHARMM ROTAMERS力場預(yù)測突變氨基酸側(cè)鏈結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于，包括如下步驟：

a)下載并打開ROTAMERS庫中含有某氨基酸全部rotamers的pdb格式文件，將其中的N種旋轉(zhuǎn)異構(gòu)體獨(dú)立保存并分別命名為氨基酸英文簡稱1-N；

b)使用VMD視圖軟件打開pdb格式文件，選用VPK模型，在VMD視圖軟件中測量氨基酸的鍵長Bonds、測量鍵角Angles、測量二面角Dihedrals，構(gòu)建CHARMM ROTAMERS力場并得到N種旋轉(zhuǎn)異構(gòu)體的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)；

c)將測量完成的N種氨基酸旋轉(zhuǎn)異構(gòu)體的數(shù)據(jù)添加到舊CHARMM力場top模板文件中所對應(yīng)氨基酸的位置；

d)在WinSCP軟件中打開蛋白質(zhì)文件并找到氨基酸所在位置，刪除氨基酸側(cè)鏈，將氨基酸名字末位字母改為1-N，在PuTTY軟件中得到氨基酸1-N的N個(gè)輸出文件fullprot.pdb；

e)使用VMD視圖軟件打開步驟d)中的fullprot.pdb文件，將得到的晶體結(jié)構(gòu)與舊的CHARMM力場中對應(yīng)的氨基酸結(jié)構(gòu)和N種氨基酸旋轉(zhuǎn)異構(gòu)體結(jié)構(gòu)分別進(jìn)行對比；

f)通過公式分別計(jì)算N種旋轉(zhuǎn)異構(gòu)體的旋轉(zhuǎn)異構(gòu)體與晶體偏轉(zhuǎn)數(shù)值RMSD(v,w)，式中v表示蛋白質(zhì)晶體結(jié)構(gòu)，w為步驟b)中氨基酸1-N或舊的CHARMM力場下該氨基酸的結(jié)構(gòu)，x,y,z為蛋白質(zhì)中每個(gè)重原子的坐標(biāo)，n表示蛋白質(zhì)側(cè)鏈結(jié)構(gòu)的原子數(shù)，i為蛋白質(zhì)中第i個(gè)重原子；

g)取步驟f)中數(shù)值最小的RMSD(v,w)為最接近蛋白質(zhì)晶體結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)異構(gòu)體；

h)將步驟g)中最接近蛋白質(zhì)晶體結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)異構(gòu)體、蛋白質(zhì)晶體結(jié)構(gòu)以及舊CHARMM力場下結(jié)構(gòu)文件上傳到WinSCP軟件，通過PuTTY得到輸出結(jié)果e127_min.pdb文件并分別重新命名；

i)在PuTTY軟件中運(yùn)行./charmmequ.inp指令進(jìn)行分子動(dòng)力學(xué)模擬，分別讓三種結(jié)構(gòu)運(yùn)行輸出，得到輸出文件e127_dyn0并分別重命名。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通過構(gòu)建CHARMM ROTAMERS力場預(yù)測突變氨基酸側(cè)鏈結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于：步驟d)中在Putty軟件中輸入/charmmstep1_pdbreader.inpstep1_pdbreader.out指令運(yùn)行charmm，得到氨基酸1-N的N個(gè)輸出文件fullprot.pdb。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通過構(gòu)建CHARMM ROTAMERS力場預(yù)測突變氨基酸側(cè)鏈結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于：步驟h)中在PuTTY軟件中輸入vi solv1.inp命令進(jìn)入insert模式，修改溶劑化中心后退出insert模式，依次輸入命令./charmmsolv1.inp和./charmmsolv2.inp進(jìn)行溶劑化，得到已加上水球的solv3文件，再依次輸入【./charmmpatch.inp】、【./charmmsb1.inp】、【./charmmsb2.inp】、【./charmmmin.inp】四個(gè)指令得到輸出結(jié)果e127_min.pdb文件。