基于Level Set演化曲面的蛋白質(zhì)分子場(chǎng)建模與特征分析研究.pdf

1、浙江大學(xué)理學(xué)院博士學(xué)位論文基于LevelSet演化曲面的蛋白質(zhì)分子場(chǎng)建模與特征分析研究姓名：韓瑋申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：博士專業(yè)：基礎(chǔ)數(shù)學(xué)指導(dǎo)教師：丘成桐20090401摘要面演化過(guò)程中分子場(chǎng)的變化，進(jìn)而研究分子場(chǎng)能量分布的特點(diǎn)及變化趨勢(shì)?；诠残螏缀卫碚摗＠^續(xù)探索分子場(chǎng)LevelSet曲面的幾何、拓?fù)湫再|(zhì)。首先，計(jì)算分子場(chǎng)LevelSet曲面的高斯曲率、平均曲率，得到該曲面局部幾何特征分布；然后，根據(jù)歐拉示性數(shù)公式計(jì)算分子場(chǎng)LevelSet曲面

2、的虧格數(shù)，描述該曲面的拓?fù)湫畔?；再根?jù)常數(shù)曲率度量對(duì)曲面進(jìn)行分類，借鑒Gu等人的計(jì)算共形幾何理論。對(duì)虧格為0、1、2的三種曲面分別實(shí)現(xiàn)共形參數(shù)化；最后，計(jì)算分子場(chǎng)LevelSet曲面所有點(diǎn)的共形因子分布，揭示LevelSet曲面內(nèi)蘊(yùn)的幾何特性。我們采用蛋白質(zhì)分子場(chǎng)LevelSet曲面的共形因子分析方法對(duì)不同分子場(chǎng)進(jìn)行了比較。實(shí)驗(yàn)表明我們基于蛋白質(zhì)分子場(chǎng)的LevelSet演化曲面計(jì)算出來(lái)的特征與已有生物結(jié)論相一致女[IDPS蛋白質(zhì)與鐵離子

3、結(jié)合的空腔區(qū)域。HIV1蛋白酶內(nèi)部的水分子排除通道HIV—l蛋白酶在水溶液中進(jìn)行SMD模擬時(shí)的生物活性變化以及Globin同源蛋白進(jìn)化過(guò)程中的異同等。生物學(xué)家認(rèn)為這些結(jié)果可能對(duì)今后研究HIV1蛋白酶的親水、疏水性有重要的價(jià)值，并可作為“蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)”相互作用或“蛋白質(zhì)配體”相互作用中首要參考的活性位點(diǎn)。具有很好的研究意義。關(guān)鍵詞：分子場(chǎng)，特征分析，LevelSet演化曲面，變分方程，結(jié)構(gòu)及生物學(xué)屬性，共形因子，HIV1蛋白酶，DPS蛋白