基于聯(lián)合殘基力場的蛋白質(zhì)能量優(yōu)化研究.pdf_第1頁
已閱讀1頁,還剩62頁未讀, 繼續(xù)免費閱讀

下載本文檔

版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進(jìn)行舉報或認(rèn)領(lǐng)

文檔簡介

1、科學(xué)的發(fā)展日新月異,計算科學(xué)自身的發(fā)展和應(yīng)用進(jìn)入了一個快速發(fā)展的新時期。 除了傳統(tǒng)的確定性算法,隨機性計算方法和啟發(fā)式算法等新型算法有了較大發(fā)展,這些算法的應(yīng)用也遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了傳統(tǒng)的領(lǐng)域,在以前涉及算法很少的學(xué)科得到了極大的重視,對蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的研究就是一個很好的例子?,F(xiàn)在還不能明確提出一組普遍適用的規(guī)則,能夠從蛋白質(zhì)的氨基酸序列預(yù)測其三維結(jié)構(gòu),進(jìn)而預(yù)測其功能。而沒有對蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的了解,蛋白質(zhì)工程就無從談起。在當(dāng)前對蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的研究中

2、,基于蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)模型設(shè)計高效的算法來預(yù)測蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)正是一個熱點,世界各地很多研究人員都在集中力量把新型的計算方法引入蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的研究中。 在利用算法研究蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的理論方法中,基于勢函數(shù)能量優(yōu)化的從頭預(yù)測方法具有其他方法沒有的優(yōu)點:首先,這種方法直接根據(jù)蛋白質(zhì)氨基酸序列預(yù)測蛋白質(zhì)的三維結(jié)構(gòu),其次可以模擬蛋白質(zhì)的折疊過程。適當(dāng)?shù)膭菽芎瘮?shù)和好的全局優(yōu)化算法是這種方法的兩大部分,也是兩大難點,所以提出合適的勢能函數(shù)和強大的優(yōu)化算法

3、正是當(dāng)前該方法的研究熱點。本課題研究了聯(lián)合殘基力場提供的勢能函數(shù)并基于該勢能函數(shù)進(jìn)行了蛋白質(zhì)能量優(yōu)化的試驗。 論文從引入蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測問題入手,分析了蛋白質(zhì)的層次結(jié)構(gòu),對蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測的現(xiàn)狀和已經(jīng)發(fā)展的方法特別是基于能量優(yōu)化的從頭預(yù)測方法進(jìn)行了分析,提出了當(dāng)前的研究難點和本文的研究對象和任務(wù)。 用于蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測的聯(lián)合殘基力場模型是多肽鏈的一種簡化表示,已初步成功的用于蛋白質(zhì)分子模擬和蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測。該力場所涉及的運算量

4、比全原子力場少的多,而且其勢能函數(shù)考慮了蛋白質(zhì)分子中的多種作用(諸如側(cè)鏈間相互作用、短程間相互作用、縮氨酸組間的靜電作用、側(cè)鏈和縮氨酸組間的相互作用以及多體間的相關(guān)作用項),兼顧了模型的準(zhǔn)確性與計算復(fù)雜度。模型中勢函數(shù)的參數(shù)可通過對全原子力場求平均獲得,或者通過與蛋白質(zhì)晶體結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合獲得,也可以利用Boltzman原理計算獲得,而模型的總勢能函數(shù)中各個能量項的權(quán)重通過對Z函數(shù)的優(yōu)化確定。 擬牛頓法是一種通過構(gòu)造滿足擬牛頓條

5、件的矩陣來近似目標(biāo)函數(shù)的漢森陣的優(yōu)化方法,可用于最小化上述的勢能函數(shù)。論文利用BFGS公式(一種秩2校正法)通過一個四變量目標(biāo)函數(shù) 分析了擬牛頓法的收斂特性,在迭代進(jìn)行9次后相對收斂,所得最小點與實際最小點完全相等。使用擬牛頓法所用的計算量較少,僅計算了10次梯度函數(shù),這對優(yōu)化大規(guī)模的目標(biāo)函數(shù)非常重要。 論文基于聯(lián)合殘基力場和擬牛頓法利用PROTARCH對多肽和簡單蛋白質(zhì)進(jìn)行了能量優(yōu)化和構(gòu)象調(diào)整,使前者的能量從-7.150461

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 眾賞文庫僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評論

0/150

提交評論