基于二級結(jié)構(gòu)元素的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)比對算法.pdf

1、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)比對算法對于了解蛋白質(zhì)進(jìn)化關(guān)系、發(fā)現(xiàn)蛋白質(zhì)折疊機(jī)理等具有重要作用，是生物信息學(xué)非常重要的研究方向之一。目前存在很多基于二級結(jié)構(gòu)元素進(jìn)行研究的比對算法，在比對運(yùn)算的效費(fèi)比方面具有優(yōu)勢，但比對性能還有很大的提升空間。
　　 本研究以簡單有效的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)疊合算法為基礎(chǔ)，融合多個幾何特征和疏水性特征，設(shè)計了結(jié)構(gòu)相似性打分策略，用于二級結(jié)構(gòu)元素的動態(tài)規(guī)劃對齊。針對目前二級結(jié)構(gòu)元素的評分方法無法很好兼顧殘基對齊數(shù)目的問題，加入了對

2、相似性評分的校正策略。在殘基對齊步驟中，本研究也基于動態(tài)規(guī)劃算法提出了解決方案，從殘基的最近鄰居配對中直接抽取按升序?qū)R的子集，以降低得到局部最優(yōu)結(jié)果的可能性。基于擴(kuò)大相似性搜索空間的原則，本研究在二級結(jié)構(gòu)對齊和殘基對齊步驟的結(jié)合方式上做出了較大的改變，對于所有可能的初始坐標(biāo)變換都進(jìn)行徹底搜索，同時也采取了措施以保證算法運(yùn)行的效率。在上面提出的幾項(xiàng)改進(jìn)基礎(chǔ)上，本研究開發(fā)了結(jié)構(gòu)比對軟件SECS。用取自二級數(shù)據(jù)庫FSSP和其他蛋白質(zhì)相似性數(shù)