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基于接触图残基对距离约束的蛋白质结构预测算法

摘要:从头预测是蛋白质结构建模的一种重要方法,该方法的研究有助于人类理解蛋白质功能,从而进行药物设计和疾病治疗。为了提高预测精度,文中提出了基于接触图残基对距离约束的蛋白质结构预测算法(CDPSP)。基于进化算法框架,CDPSP将构象空间采样分为探索和增强两个阶段。在探索阶段,设计基于残基对距离的变异与选择策略,即根据接触图的接触概率选择残基对,并通过片段组装技术对所选择的残基对的邻近区域进行变异;将残基对距离离散化为多个区域并为其分配期望概率,根据期望概率确定是否选择变异的构象,从而增加种群的多样性。在增强阶段,利用基于接触图信息的评分指标,结合能量函数,衡量构象的质量,从而选择较优的构象,达到增强CDPSP近天然态区域采样能力的效果。为了验证所提算法的性能,通过CASP12中的10个FM组目标蛋白质对其进行了测试,并将其与一些先进算法进行比较。实验结果表明,CDPSP可以预测得到精度较高的蛋白质三维结构模型。

关键词:
  • 蛋白质结构预测  
  • 从头预测  
  • 残基对距离  
  • 接触图  
  • 进化算法  
  • 片段组装  
作者:
谢腾宇; 周晓根; 胡俊; 张贵军
单位:
浙江工业大学信息工程学院; 杭州310023; 密西根大学计算医学与生物信息学系; 安娜堡MI45108
刊名:
计算机科学

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期刊名称:计算机科学

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