[发明专利]蛋白质折叠的并行预测方法

摘要

本发明涉及蛋白质折叠的并行预测方法，包括以下步骤：不同的蛋白质结构通过分子动力学模拟得到；设定不同温度，通过副本互换得到更多不同构象的蛋白质结构；采用共轭帽分子分割法对不同构象的蛋白质结构进行分割，将每个氨基酸从蛋白质中分解出来，并且给每个氨基酸分子碎片带上共轭帽；通过量子力学软件计算分子碎片的静电势，从而拟合出每个氨基酸分子碎片中各原子的电荷，并更新分子力场中的原子电荷。本发明为了研究蛋白质折叠问题，将上述考虑蛋白质极化效应的方案和基于副本互换的方法有机结合起来，从而克服动力学模拟中的原子相互作用势和取样技术这两大难题，以期能在蛋白质折叠模拟中获得比较好的效果。

主权项

1.蛋白质折叠的并行预测方法，其特征在于包括以下步骤：1)通过分子动力学模拟得到蛋白质结构；2)设定不同温度，通过副本互换得到在不同温度下的蛋白质不同构象；3)采用共轭帽分子分割法对蛋白质不同构象进行分割，将每个氨基酸从蛋白质中分解出来，并且每个氨基酸的分子碎片带有共轭帽；4)通过量子力学软件计算分子碎片的静电势，通过拟合得到每个氨基酸分子碎片的原子电荷；通过更新分子力场中相应的原子电荷后返回至步骤1)，直到达到设定时间为止；在计算完体系每个原子的电荷后，利用软件Delphi来计算这些蛋白质所产生的溶剂化电荷，然后再将这些溶剂化电荷代入下一轮的量化计算中，经过迭代自洽后就得到这种量化计算的考虑了蛋白质具体环境的可极化电荷；所述设定不同温度，通过副本互换得到在不同温度下的蛋白质不同构象包括以下步骤：对每个分子动力学模拟设定N个不同的温度，也就是N个副本；在分子动力学模拟过程中，在N个副本中任意相邻的两个副本之间进行通讯，判断是否需要交换温度；如需要交换温度，则两个副本交换温度；否则两个副本不交换温度；得到交换温度后不同温度下的蛋白质不同构象。