[發明專利]一種藥物分子動力學模擬限制勢方法及系統

有效

• 申請號: 202110060191.0
• 申請日: 2021-01-18
• 公開（公告）號: CN112669911B
• 公開（公告）日: 2022-09-23
• 發明（設計）人: 劉鍇;謝雅榆;黃炳耀;劉永宏;高程海;陽藍田;謝沛桃
• 申請（專利權）人: 廣西中醫藥大學
• 主分類號: G16C10/00
• 分類號: G16C10/00;G16C20/50
• 代理公司: 廣西中知科創知識產權代理有限公司 45130
• 代理人: 趙團軍

1.一種藥物分子動力學模擬限制勢方法，其特征在于，包括下述步驟：

S1.通過常規動力學模擬計算，獲得分子的動力學軌跡：

S2.設定采樣平衡區域，并讀取所述采樣平衡區域內，所述分子中所有原子隨時間位置變化的軌跡；

S3.計算所述分子中各個原子位置坐標隨時間變化的平均值，并將各個原子按照所述平均值由小到大排序；

S4.根據預設的創建量，獲取步驟S3中對應所述創建量的所述原子作為參考原子列表；在步驟S4中，獲取所述創建量的蛋白及小分子對應的原子分別作為蛋白參考原子列表及小分子參考原子列表；

S5.在所述參考原子列表中獲取參考原子，根據所述參考原子的序號并通過計算所述參考原子的鍵長、鍵夾角及二面角的簡諧振動常數，以獲得分子的限制勢；

在步驟S5中，參考原子的獲取步驟包括：

A1、分別獲取所述蛋白參考原子列表及所述小分子參考原子列表的第一個原子序號，并標記為蛋白參考原子P1及小分子參考原子L1；

A2、依次計算所述蛋白參考原子P1與所述蛋白參考原子列表中其他參考原子之間的空間距離，且將空間距離最大值的參考原子標記為蛋白參考原子P2；依次計算所述小分子參考原子L1與所述小分子參考原子列表中其他參考原子之間的空間距離，且將空間距離最大值的參考原子標記為小分子參考原子L2；

A3、依次分別計算所述蛋白參考原子P1及所述蛋白參考原子P2與所述蛋白參考原子列表中其他參考原子之間空間距離的和，且將空間距離最大值對應的參考原子作為蛋白參考原子P3；依次分別計算所述小分子參考原子L1及所述小分子參考原子L2與所述小分子參考原子列表中其他參考原子之間空間距離的和，且將空間距離最大值對應的參考原子作為小分子參考原子L3。

2.根據權利要求1所述的一種藥物分子動力學模擬限制勢方法，其特征在于：在步驟S1中，分子的動力學軌跡包括蛋白動力學軌跡及小分子動力學軌跡。

3.根據權利要求2所述的一種藥物分子動力學模擬限制勢方法，其特征在于：在所述步驟S3中，分別計算所述蛋白及所述小分子位置變化軌跡文件中各原子位置坐標隨時間變化的平均值。

4.根據權利要求1所述的一種藥物分子動力學模擬限制勢方法，其特征在于：在步驟S5中，根據所述蛋白參考原子及所述小分子參考原子的序號，計算所述蛋白參考原子P1與所述小分子參考原子L1、所述蛋白參考原子P2與所述小分子參考原子L2及所述蛋白參考原子P3與所述小分子參考原子L4之間的鍵長、鍵夾角及二面角的簡諧振動常數，以獲得分子限制勢的數值。

5.根據權利要求1所述的一種藥物分子動力學模擬限制勢方法，其特征在于：所述創建量為原子序列的前50％。

6.根據權利要求1-5任一所述的一種藥物分子動力學模擬限制勢方法所采用的藥物分子動力學模擬限制勢系統，其特征在于：包括采樣執行模塊(1)、采樣平衡區域設定模塊(2)、采樣穩定性分析模塊(3)、參考原子建立模塊(4)及限制勢計算模塊(5)，

所述采樣執行模塊(1)用于所述分子的常規動力學模擬計算，以獲得所述分子的動力學軌跡；

所述采樣平衡區域設定模塊(2)用于采樣平衡區域的設定，且所述采樣平衡區域設定模塊(2)能夠讀取所述采樣平衡區域內，所述分子中所有原子隨時間位置變化的軌跡；

所述采樣穩定性分析模塊(3)用于獲取所述采樣平衡區域設定模塊(2)的數據，且所述采樣穩定性分析模塊(3)計算所述分子中各個原子位置坐標隨時間變化的平均值；

所述參考原子建立模塊(4)用于獲取所述采樣穩定性分析模塊(3)的數據，并將各個原子按照所述平均值由小到大排序，以根據預設創建量的所述原子作為參考原子列表；且所述參考原子建立模塊(4)在所述參考原子列表中獲取參考原子；

所述限制勢計算模塊(5)用于根據所述蛋白參考原子及小分子參考原子的序號，并通過計算所述參考原子的鍵長、鍵夾角及二面角的簡諧振動常數，以獲得分子的限制勢。

7.根據權利要求6所述的一種藥物分子動力學模擬限制勢系統，其特征在于：還包括采樣檢測模塊(11)，所述采樣檢測模塊(11)用于獲取所述采樣平衡區域設定模塊(2)的數據，以對所述分子的動力學軌跡進行指標參數檢測，且所述指標參數低于閾值時，所述采樣檢測模塊(11)控制所述采樣平衡區域設定模塊(2)重新進行常規動力學模擬計算，并延長常規動力學模擬采樣的時間。