基于群体进化的蛋白质结构从头预测构象优化方法研究

发布时间：2024-12-01 02:28

　　蛋白质广泛分布于生物体的各种组织当中,在生物的生命过程中扮演着不可或缺的角色。为更好的了解蛋白质在生物体内所执行的功能,进而揭示由于蛋白质结构改变导致的疾病发病机理,最终达到有针对性进行治疗的目的,获得蛋白质的三维空间结构是最直接、有效的途径。信息技术的发展及其与生物学科的交叉为蛋白质三维结构的获取提供了周期短、成本低的计算方法。直接从蛋白质的氨基酸序列出发,设计有效的算法,利用计算机获得蛋白质的三维空间结构,是生物信息学中的热点研究问题,本文研究内容主要针对蛋白质结构从头预测构象优化方法。预测得到的蛋白质三维结构、由序列比对提取的蛋白质同源结构距离谱信息、残基接触信息、二级结构信息等等,都能够反映由于氨基酸突变对蛋白质结构的影响,进而评估氨基酸突变对于蛋白质功能的影响,本文针对癌症驱动突变预测问题也进行了初步研究。本文在基于种群的进化算法框架下,基于抽象凸估计技术,提出了用于蛋白质结构预测的抽象凸下界估计信息引导的构象空间搜索方法;为了构建更紧的下界估计信息以进一步提高采样效率,提出了Lipschitz下界估计信息引导的构象特征空间采样方法;为了更好的保留采样过程中得到的优质构象解,提...

【文章页数】：116 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图2-1(a)丝心蛋白三级结构PDB(b)人肌红蛋白三级结构PDBFigure2-1.(a)TheTertiaryStructureofFibroin(b)TheTertiaryStructureofMethemeglobin

才能形成发挥生物学功能的特定区域，如酶活性中心等。因此蛋白质结构预测更多的是指蛋白质三级结构的预测。图2-1(a)丝心蛋白三级结构PDB(b)人肌红蛋白三级结构PDBFigure2-1.(a)TheTertiaryStructureofFibroin(b)....

图2-2蛋白质构象粗粒度表达模型

φψ图2-2蛋白质构象粗粒度表达模型Figure2-2.Coarse-grainedProteinRepresentationModel

图2-6PyRosetta设计流程

UpdateOutputInitialModalN-1InitialModalN-2InitialModalNExpectedModalM-1ExpectedModalMUpdateMConformations图2-5种群拥挤度识别多模态优化方法的基本步骤....

图3-3计算构象和实验测定构象的三维结构比对图

基于群体进化的蛋白质结构从头预测构象优化方法研究29图3-3计算构象和实验测定构象的三维结构比对图Figure3-3.Comparisonbetween2ConformationsObtainedbyCalculationandExperimentRoset....

本文编号：4013405