[发明专利]基于AI技术绘制毒株蛋白质二维谱的方法

权利要求书

1.一种基于AI技术绘制毒株蛋白质二维谱的方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：获取毒株蛋白质样本的一级结构以及二级结构；

S2：将所述毒株蛋白质样本的一级结构中的氨基酸序列视为线性排列，形成一维单通道数据；

S3：将所述毒株蛋白质样本的二级结构中四个主链原子在三维空间各坐标系的投影，形成主链骨架原子的三通道数据；

S4：基于生成式对抗网络构建蛋白质生成二维谱模型，采用多个毒株蛋白质样本，分别以音乐风格以及蛋白质序列作为约束条件，进行所述蛋白质生成二维谱模型的训练，获得模型参数；

S5：在步骤S4获得的模型参数下，利用蛋白质生成二维谱模型进行毒株蛋白质的二维谱绘制。

2.根据权利要求1所述基于AI技术绘制毒株蛋白质二维谱的方法，其特征在于，步骤S2中，将所述毒株蛋白质样本的一级结构中的氨基酸序列视为线性排列，形成一维单通道数据，具体为：

依据图像灰度值0～255的取值范围，设置组成蛋白质的20种氨基酸的值为s₁～s₂₀；

依据所述毒株蛋白质样本中氨基酸的序列以及所述氨基酸对应的数值，形成一维单通道数据。

3.根据权利要求1所述基于AI技术绘制毒株蛋白质二维谱的方法，其特征在于，步骤S3中，将所述毒株蛋白质样本的二级结构中四个主链原子在三维空间各坐标系的投影，形成主链骨架原子的三通道数据，具体为：

根据图像灰度值0～255的取值范围，设置主链氨基酸骨架原子C_α、C、N、O的值分别为k₁、k₂、k₃和k₄；

将四个主链原子在三维空间各坐标系的投影形成主链骨架原子的三通道分布灰度图像，数据为三通道数据。

4.根据权利要求1所述基于AI技术绘制毒株蛋白质二维谱的方法，其特征在于，所述多个毒株蛋白质样本包括：自然毒株蛋白质样本以及采用生成式对抗网络增加的毒株蛋白质样本。

5.根据权利要求1所述基于AI技术绘制毒株蛋白质二维谱的方法，其特征在于，步骤S4中，基于生成式对抗网络构建的蛋白质生成二维谱模型，包括：

二维谱生成器(G1)、音乐生成判别器(D1)、音乐风格判别器(D2)、蛋白质逆生成器(F1)以及蛋白质判别器(D3)；

所述蛋白质生成二维谱模型的训练过程包括：

S401：将毒株蛋白质样本中一级结构的单通道数据、毒株蛋白质样本中二级结构的三通道数据以及音乐风格约束的单通道数据输入到二维谱生成器(G1)中，生成二维谱，输出音乐作品；

S402：通过所述音乐判别器(D1)判断所述二维谱生成器(G1)所生成的音乐与真实音乐的差距；

S403：通过所述音乐风格判别器(D2)判断所生成的音乐是否为符合指定风格约束；

S404：依据步骤S402和步骤403的判别结果，调整所述二维谱生成器(G1)和所述音乐判别器(D1)对应的模型参数，直至符合阈值要求；

S405：通过所述蛋白质逆向生成器(F1)，以所述二维谱生成器(G1)生成的二维谱以及蛋白质序列约束(L)作为其输入，生成人造蛋白质序列(X3)；

S406：通过所述蛋白质判别器(D3)判别所述人造蛋白质序列(X3)与真实蛋白质序列(X1)的差距，如果差距超过阈值，调整所述二维谱生成器(G1)和所述音乐判别器(D1)对应的模型参数后，重复步骤S401～步骤S405，直至所述人造蛋白质序列(X3)与真实蛋白质序列(X1)的差距符合阈值要求。