[发明专利]一种基于量子退火的蛋白质折叠方法

权利要求书

1.一种基于量子退火的蛋白质折叠方法，其特征在于，包括：

将待处理氨基酸序列中的每一个氨基酸映射到正四面体格点模型的每一个格点上；

根据所述正四面体格点模型的预定结构将所述待处理氨基酸序列编码为对应的二进制氨基酸序列；

定义所述二进制氨基酸序列中任一氨基酸在预定方向上的步长、坐标及任意两个氨基酸之间的距离；

基于所述二进制氨基酸序列构建伊辛哈密顿量；

利用量子退火机对所述伊辛哈密顿量进行演化，演化得到的能量最优解即为蛋白质对应的最稳定构像。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：

其中，所述正四面体格点模型中所有晶格包括第一类格点A与第二类格点B，

一个所述第一类格点A分别指向四个所述第二类格点B，并将该指向的方向采用预定的方式进行编码。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

其中，所述正四面体格点模型中所有晶格包括第一类格点A与第二类格点B，

四个所述第一类格点A分别指向一个所述第二类格点B，并将该指向的方向采用预定的方式进行编码。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：

其中，所述二进制氨基酸序列包括：

q＝11 00 q₁ q₂ q₃ q₄…q(2N-7)q(2N-6)

所述1100为所述待处理氨基酸序列中前三个氨基酸的编码方式。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：

所述任一氨基酸在预定方向上的步长的表达式如下：

其中，所述所述所述及所述分别表示氨基酸j在预定方向a、b、c、d上的步长。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：

基于所述任一氨基酸在预定方向上的步长所述任一氨基酸在预定方向上的所述坐标的表达式示如下：

其中，氨基酸j在预定方向a的坐标a_j的表达式如下：

氨基酸j在预定方向b的坐标b_j的表达式如下：

氨基酸j在预定方向c的坐标c_j的表达式如下：

氨基酸j在预定方向d的坐标d_j的表达式如下：

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：

其中，所述任意两个氨基酸之间的距离表示为氨基酸j与氨基酸k之间的距离D_jk，该D_jk的表达式及范围分别如下：

D_jk＝(a_j-a_k)²+(b_j-b_k)²+(c_j-c_k)²+(d_j-d_k)²

8.根据权利要求1或4所述的方法，其特征在于：

所述伊辛哈密顿量H₀(q)的表达式如下：

H₀(q)＝H_back(q)+H_olap(q)+H_pair(q)

其中，q为所述二进制氨基酸序列，H_back(q)用于惩罚氨基酸折返，H_olap(q)用于惩罚氨基酸重叠，H_pair(q)表示对应晶格上相邻的非键合氨基酸之间的相互作用。