[发明专利]蛋白质小分子结合口袋上关键柔性氨基酸的识别方法

权利要求书

1.一种蛋白质小分子结合口袋上关键柔性氨基酸的识别方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1、在蛋白质PDB结构中，通过95％的序列相似性将蛋白质的结构分类为不同的亚型簇；

步骤2、明确的生物学配体，将在同一结构亚型簇中所有蛋白结构重叠，并准确鉴定蛋白上小分子结合口袋；

步骤3、将已知3D结构的同一结构亚型簇中的相应结合位点，根据小分子结合位置划分为位点结合亚型；

步骤4、通过计算理化和结构参数差异的6个表征因子来研究蛋白质柔性的性质，其中所述6个表征因子的定义或计算公式如下：

1)RMSD：即重原子位置均方根偏差值，是测量不同蛋白质体系上原子间平均距离的一种度量形式；

2)B-factor：即活性位点的温度因子，计算公式为：

B_{normalized-single}＝(B-factor-B_average)/B_{normalized-all}；

3)突变位点：即mutations，指蛋白质序列中突变频率高，表明蛋白质在此处柔性较大，其中，突变前后氨基酸若具有完全相反的物理和化学特性，将对该位点赋予较高的权重系数；

4)溶剂可及化表面比率，计算公式如下：

ASA ratio＝1-ASA(complex)/ASA(apo)；

5)空间位阻：即steric clash，指分子中某些原子或基团彼此接近而引起的空间阻碍作用；计算公式如下：

Overlap_ij＝R_VDWi+R_VDWj-d_ij-allowance_ij

Overlap Cutoff＝1，H-bond Allowance＝0.6；

6)二角面：即dihedral angles，用于表征小分子结合口袋周围氨基酸侧链基团的旋转状况，二角面差异越大，该部分的氨基酸的柔性就越强；

步骤5、通过如下计算公式，用形成蛋白质结合口袋的系统的最高评分来识别关键的柔性残基：

ΔKey_score＝1.0*MS_Stericclash+1.0*MS_Mutations+0.9*MS_{Dihedralangles}+0.9*MS_RMSD+0.9*MS_ASA+0.8*MS_B-factor；

其中，突变信息和蛋白-小分子间空间位阻，被认为氨基酸柔性的最主要位点，都被赋予1.0的重要系数；反应不同氨基酸位相间差异的二面角、RMSD值、溶剂可及化表面比率，被赋予0.9的权重系数，B-factor值权重系数为0.8；

根据不同权重系数表征因子计算公式，最后得到综合性的打分，并对组成配体结合位点的所有氨基酸进行打分和排名，排名靠前的氨基酸残基表明该位点结构位相差异较大。

2.根据权利要求1所述的蛋白质小分子结合口袋上关键柔性氨基酸的识别方法，其特征在于：

所述步骤1中，采用95％序列相似性阈值，利用Cd-hit软件对共计133976个PDBID蛋白结构数据集，剔除冗余序列，从而得到总共41754个亚型结构簇和410079个非冗余链序列；

其中多蛋白链簇：具备多条蛋白链的集合簇，删除不符合条件的6591个数据簇集，最终得到35963个结构数据集。