蛋白质结构从头预测构象空间优化理论与方法

发布时间：2021-03-31 06:08

　　生物细胞种包含了许多蛋白质,这些大分子在生物体内起着重要作用。蛋白质的空间结构往往决定其功能,因此,揭示蛋白质的空间结构是了解其生物功能,实现蛋白质折叠病基因治疗的先决条件。目前,蛋白质空间结构实验测定方法包括X射线晶体衍射和核磁共振,然而,这些方法不仅费钱费力,而且周期长。因此,如何利用计算机设计适当的算法,以序列为起点,预测蛋白质三维结构是生物信息学领域的重要研究课题之一。从头预测方法是蛋白质结构预测领域中最为活跃的研究热点之一。该方法根据Anfinsen法则,直接基于蛋白质物理或知识能量模型,利用优化算法在构象空间搜索全局最低能量构象解。但是,蛋白质构象空间优化的本质复杂性,使其成为蛋白质结构从头预测领域中一个极具挑战性的研究课题。为了能够利用计算机在巨大采用空间中发现唯一的天然结构,就必须设计高效的构象优化算法将其转化为可实际操作的计算问题。本文基于进化算法框架,结合抽象凸估计理论,提出两种抽象凸估计差分进化算法;进一步,针对单域蛋白,提出抽象凸估计多策略蛋白质构象空间优化算法;针对多域蛋白,提出多域蛋白结构域组装算法。本文的主要工作可以归纳为以下几点:（1）针对差分进化算法在... 

【文章来源】：浙江工业大学浙江省

【文章页数】：144 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

0种常见的氨基酸(图片来源于http://letterformatfor.org/8-amino-acid-chart)

浙江工业大学博士学位论文是指多肽主链(不包括侧链构象)上存在的，具有包括如图 2.2 所示的 螺旋和 β 折叠，与一级结构。 螺旋和 β 折叠是有规则的几何结构， 螺旋曲、稳固的螺旋结构，而 β 折叠是肽链平面折叠an plot)中， 螺旋和 β 折叠的二面角 ψ 和 φ 具有特种氢键配体和受体在肽链骨架上的饱和方式。蛋三维结构的随机线圈称为 loop 区域。从蛋白质的 PSIPRED[87]和 PSSpred[88]等，从三维结构出发，结构。

图 2.3 鸡卵清溶菌酶(1dpx)的三维结构个称为亚基的多肽链组成，这些亚基可以相同(体中)。蛋白质四级结构就是由两个或多个独立中，每条多肽链都是一个独立的三级结构。与三氢键、离子键和范德华力等来保持结构稳定的；都有四级结构，只有包含多条能够聚合在一起形蛋白质四级缔合可以增强结构的稳定性，提高遗生物功能。图 2.4 给出了人类增殖细胞核抗原(1

【参考文献】：
期刊论文
[1]蛋白质结构预测[J]. 邓海游,贾亚,张阳.  物理学报. 2016(17)
[2]蛋白折叠预测[J]. 马彬广.  科学通报. 2016(24)
[3]蛋白质三级结构预测算法综述[J]. 王超,朱建伟,张海仓,巩海娥,郑伟谋,卜东波.  计算机学报. 2018(04)
[4]局部抽象凸区域剖分差分进化算法[J]. 周晓根,张贵军,郝小虎.  自动化学报. 2015(07)
[5]人类基因组计划十年反思[J]. 李娜.  科技导报. 2010(13)
[6]中国具有重大影响的50项科技事件（上）[J]. 苏青,陈广仁,齐志红,李娜.  科技导报. 2008(13)



本文编号：3110939