[發明專利]一種基于進化搜索的蛋白質構象空間優化方法

在審

• 申請號: 202110299297.6
• 申請日: 2021-03-21
• 公開（公告）號: CN112967751A
• 公開（公告）日: 2021-06-15
• 發明（設計）人: 彭紹亮;陳健;王小奇;陳東;李肯立
• 申請（專利權）人: 湖南大學
• 主分類號: G16B10/00
• 分類號: G16B10/00;G16B15/00;G06N3/12
• 代理公司: 國防科技大學專利服務中心 43202
• 代理人: 王文惠

1.一種基于進化搜索的蛋白質構象空間優化方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

1)給定輸入序列信息；

2)參數初始化：設置種群規模Ps，當前種群的勢能指標E_CNT，能量評估預算E_min，初始種群搜索軌跡長度N，每一代采樣數Num_chiild，運動計數器COUNT；

3)初始化種群：啟動Ps條Monte Carlo軌跡，每條軌跡搜索N次，即生成Ps個初始構象；

4)對當前種群P，進行如下操作：

4.1)根據勢能值從P中選出Num_chiild個低勢能構象作為父代個體；

4.2)對父代個體x_i進行如下的片段替換運動：

4.2.1)在所述父代個體序列上隨機均勻地采樣一個殘基位置i，則對應產生一個由3個連續殘基構成的片段[i,i+2]，其中i為父代個體構象鏈上隨機采樣的殘基編號；

4.2.2)針對目標片段，從其片段庫中隨機選擇一個片段構型替換目標片段得到子代個體x′_i；當處理完所有Num_chiild個父代個體時，進入步驟4.3)，否則返回步驟4.2)處理下一父代個體；

4.3)對步驟4.2)采樣得到的Num_chiild個子代個體進行如下操作：

4.3.1)取子代個體x′_i序列的連續殘基[i,i+2],i＝0,1,…,n-2作為目標片段，其中n為子代個體x′_i的殘基數；

4.3.2)對于目標片段[i,i+2]∈x′_i，從其片段庫中隨機選擇一個片段構型替換該片段得到新的子代個體x″_i，若替換運動使得勢能值減小，則接受本次替換，運動計數器增1，否則隨機選擇庫中的下一片段嘗試替換，若連續n的替換都被拒絕，則默認完成當前片段的操作，運動計數器增1，若運動計數器COUNTn-2，繼續處理下一片段，否則進入步驟4.4)；

4.4)對當前種群P與新的Num_chiild個子孫個體構成的并集進行截斷選擇，將并集中的所有構象，按照勢能值由低到高排序，并選出勢能最低的Ps個個體組成新的種群；

5)若E_CNTE_min，則返回步驟4)，否則輸出新的種群，其中E_CNT表示當前勢能評估預算，E_min表示最小目標勢能。