蛋白質對接方法及其仿真技術研究.pdf

1、蛋白質-蛋白質相互作用與識別的研究是分子生物學領域的重要課題。由于實驗測定蛋白質復合物結構比較困難，因此，通過計算機模擬預測分子間結合模式的對接方法受到極大關注。分子對接的最終目的是通過計算機模擬預測未知復合物結構的受體和配體之間的結合情況。然而，在蛋白質-蛋白質對接中，體系原子數和自由度數的增加使模擬復合物形成中的構象變化十分困難。另外，搜索過程可能產生數百萬的對接構象，在用精細的能量函數打分之前，如何對這些結構進行初步篩選以得到盡可

2、能多的近天然構象是目前方法研究中極具挑戰(zhàn)性的問題。
　　本文首先在深入研究蛋白質對接理論的基礎上，給出了一種快速有效的蛋白質-蛋白質對接方法，使用一種基于信息熵的蛋白質對接演化模型，包括傳統(tǒng)對接模型的優(yōu)化目標，以及由信息熵組成的目標函數。信息熵用于衡量優(yōu)化過程中最優(yōu)解出現(xiàn)在哪一個種群中的不確定性，隨著優(yōu)化過程向最優(yōu)解的逼近，這種不確定性逐步消除，伴隨著最優(yōu)解的達到熵減為最小值零，并通過研究用遺傳算法解決問題所用到的關鍵技術，提出了

3、基于多種群的遺傳算法解決蛋白質對接問題的思想，用遺傳算法對該模型進行了求解。
　　其次，在對蛋白質對接結構進行過濾時，使用幾何匹配過濾結合界面殘基成對偏好性的雙重過濾技術，使篩選到的近天然結構數目明顯增多，提高了對蛋白質分子間識別預測的成功率；使用打分函數的目的，是在合理的時間內對結構做出有效評價，以區(qū)分出近天然構象。很多對接算法所使用的打分函數是基于熱力學假設，即天然蛋白質復合物的結構是結合自由能最低的構象。因此，發(fā)展一個計算快