[發明專利]一種基于病毒結構蛋白的生物活性成分篩選系統

在審

• 申請號: 202111673022.0
• 申請日: 2021-12-31
• 公開（公告）號: CN114300039A
• 公開（公告）日: 2022-04-08
• 發明（設計）人: 郭金旦;袁寒玉;陳禹保;劉江寧;秦川
• 申請（專利權）人: 中國醫學科學院醫學實驗動物研究所
• 主分類號: G16B15/20
• 分類號: G16B15/20;G16B20/30;G16B30/00;G16B45/00
• 代理公司: 北京預立生科知識產權代理有限公司 11736
• 代理人: 李紅偉

1.一種基于病毒結構蛋白的生物活性成分篩選系統，包括：

第一獲取單元，用于獲取待篩選的生物活性成分的結構文件及信息，所述信息包括生物活性成分的類別及大小；

選擇單元，用于根據所述信息將待篩選的生物活性成分的結構文件輸入相應的分子對接模塊，所述分子對接模塊包括蛋白-蛋白分子對接模塊、蛋白-大核酸分子對接模塊、蛋白-小核酸分子對接模塊、蛋白-小分子分子對接模塊；

第二獲取單元，用于獲取病毒結構蛋白的結構文件；

匹配單元，用于將所述病毒結構蛋白的結構文件與待篩選的生物活性成分的結構文件匹配到同一分子對接模塊；

分子對接單元，用于將所述分子對接模塊識別病毒結構蛋白的結合位點和待篩選的生物活性成分的三維構象，完成病毒蛋白與待篩選的生物活性成分結合及排序；

可視化單元，用于根據所述排序得到排名靠前的病毒蛋白與待篩選的生物活性成分結合后的復合物并進行三維可視化展示。

2.根據權利要求1所述的基于病毒結構蛋白的生物活性成分篩選系統，其特征在于，所述系統還包括蛋白結構預測單元，所述蛋白結構預測單元位于第二獲取單元前，當原始輸入文件是病毒結構蛋白的核酸序列或氨基酸序列時，所述蛋白結構預測單元用于將病毒結構蛋白的核酸序列或氨基酸序列生成病毒結構蛋白的結構文件，優選的，所述蛋白結構預測單元為alphafold或rosettafold軟件。

3.一種基于病毒結構蛋白的生物活性成分篩選方法，包括：

獲取待篩選的生物活性成分的結構文件及信息，所述信息包括生物活性成分的類別及大小；

根據所述信息將待篩選的生物活性成分的結構文件輸入相應的分子對接模塊，所述分子對接模塊包括蛋白-蛋白分子對接模塊、蛋白-大核酸分子對接模塊、蛋白-小核酸分子對接模塊、蛋白-小分子分子對接模塊；

獲取病毒結構蛋白的結構文件；

將所述病毒結構蛋白的結構文件與待篩選的生物活性成分的結構文件匹配到同一分子對接模塊；

所述分子對接模塊識別病毒結構蛋白的結合位點和待篩選的生物活性成分的三維構象，完成病毒蛋白與待篩選的生物活性成分結合及排序；

根據所述排序得到排名靠前的病毒蛋白與待篩選的生物活性成分結合后的復合物并進行三維可視化展示。

4.根據權利要求1所述的基于病毒結構蛋白的生物活性成分篩選方法，其特征在于，所述生物活性成分的類別包括蛋白、核酸、小分子；

可選的，當待篩選的生物活性成分為蛋白時，所述待篩選的生物活性成分的結構文件屬于蛋白-蛋白分子對接模塊；當待篩選的生物活性成分為小分子時，將所述待篩選的生物活性成分的結構文件輸入蛋白-小分子分子對接模塊；當待篩選的生物活性成分為核酸時，根據核酸大小將所述待篩選的生物活性成分的結構文件輸入蛋白-小核酸分子對接模塊或蛋白-大核酸分子對接模塊。

5.根據權利要求1所述的基于病毒結構蛋白的生物活性成分篩選方法，其特征在于，獲取病毒結構蛋白的結構文件后對所述病毒蛋白的結構文件進行預處理，所述預處理包括加氫、計算電荷、去水分子、去雜原子、將非標準氨基酸轉換成標準氨基酸、結構完整性檢查和/或結構修復；優選的，所述結構修復包括對結構蛋白殘缺或斷裂部分進行連接；

可選的，所述將待篩選的生物活性成分的結構文件輸入相應的分子對接模塊前對所述待篩選的生物活性成分的結構文件進行預處理，所述預處理包括加氫、加電荷、化學鍵、優化氫的取向、檢查有無原子缺失、有無側鏈缺失。