20803.基于蛋白質(zhì)序列和結(jié)構(gòu)描述子的統(tǒng)計勢能組合

1、分類號UDC博士學(xué)位論文密級基于蛋白質(zhì)序列和結(jié)構(gòu)描述子的統(tǒng)計勢能組合陸文偉指導(dǎo)教師黃日波教授論文答辯日期2Q!Q生12旦學(xué)位授予Et期至Q!!生12旦答辯委員會主席鹽袒呈數(shù)援論文評閱人直宣基于蛋白質(zhì)序列和結(jié)構(gòu)描述子的統(tǒng)計勢能組合摘要眾所周知，蛋白質(zhì)的天然結(jié)構(gòu)具有能量最小點，INIL我們可以開發(fā)出某些能量函數(shù)，來描述蛋白質(zhì)的力能學(xué)特征。當(dāng)前的能量函數(shù)可以分為兩大類，即耗時的半經(jīng)驗力場和統(tǒng)計勢能函數(shù)。半經(jīng)驗力場描述的是蛋A質(zhì)分子內(nèi)的各種相互

2、作用，其所需的基本參數(shù)，大多來源于對小分子實驗結(jié)果的數(shù)據(jù)分析，或者是量子力學(xué)的理論計算結(jié)果。這種勢能可由物理原理推導(dǎo)而得，具有很高的精確度。但其推導(dǎo)過程，需要對蛋白質(zhì)分子進行全原子描述，同時還要考慮蛋A質(zhì)分子的溶劑環(huán)境，使得計算過程非常耗時，因此在現(xiàn)實研究中應(yīng)用不大。與半經(jīng)驗力場不同，統(tǒng)計勢能基于簡化的蛋白質(zhì)描述模型，來源于對蛋A質(zhì)結(jié)構(gòu)特征的統(tǒng)計分析。統(tǒng)計勢能最初由TanakaandScheraga提出，在MiyazawaandJern

3、igan的努力下得到了進一步的發(fā)展。其基本原理是，先觀察某些蛋白質(zhì)序列或結(jié)構(gòu)因子，如殘基間的距離，扭轉(zhuǎn)角和溶劑可及面等在蛋A質(zhì)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)集中出現(xiàn)的頻率，而后利用玻爾茲曼原理將此頻率轉(zhuǎn)換成勢能。由于統(tǒng)計勢能相對簡單，計算高效，甚至于和某些半經(jīng)驗力場相比其精確度也不相一I：下，因而得到了廣泛的應(yīng)用。隨著蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫的不斷擴大，部分學(xué)者的注意力也轉(zhuǎn)向如何利用越來越多的結(jié)構(gòu)信息，以提高統(tǒng)計勢能函數(shù)的預(yù)測力。然而，結(jié)果卻不盡人意，勢能函數(shù)的預(yù)測