20803.基于蛋白質(zhì)序列和結(jié)構(gòu)描述子的統(tǒng)計(jì)勢(shì)能組合

1、分類號(hào)UDC博士學(xué)位論文密級(jí)基于蛋白質(zhì)序列和結(jié)構(gòu)描述子的統(tǒng)計(jì)勢(shì)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(huì)主席鹽袒呈數(shù)援論文評(píng)閱人直宣基于蛋白質(zhì)序列和結(jié)構(gòu)描述子的統(tǒng)計(jì)勢(shì)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(diǎn)，INIL我們可以開(kāi)發(fā)出某些能量函數(shù)，來(lái)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(shí)的半經(jīng)驗(yàn)力場(chǎng)和統(tǒng)計(jì)勢(shì)能函數(shù)。半經(jīng)驗(yàn)力場(chǎng)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(lái)源于對(duì)小分子實(shí)驗(yàn)結(jié)果的數(shù)據(jù)分析，或者是量子力學(xué)的理論計(jì)算結(jié)果。這種勢(shì)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(guò)程，需要對(duì)蛋白質(zhì)分子進(jìn)行全原子描述，同時(shí)還要考慮蛋A質(zhì)分子的溶劑環(huán)境，使得計(jì)算過(guò)程非常耗時(shí)，因此在現(xiàn)實(shí)研究中應(yīng)用不大。與半經(jīng)驗(yàn)力場(chǎng)不同，統(tǒng)計(jì)勢(shì)能基于簡(jiǎn)化的蛋白質(zhì)描述模型，來(lái)源于對(duì)蛋A質(zhì)結(jié)構(gòu)特征的統(tǒng)計(jì)分析。統(tǒng)計(jì)勢(shì)能最初由TanakaandScheraga提出，在MiyazawaandJern

3、igan的努力下得到了進(jìn)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(shì)能。由于統(tǒng)計(jì)勢(shì)能相對(duì)簡(jiǎn)單，計(jì)算高效，甚至于和某些半經(jīng)驗(yàn)力場(chǎng)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(kù)的不斷擴(kuò)大，部分學(xué)者的注意力也轉(zhuǎn)向如何利用越來(lái)越多的結(jié)構(gòu)信息，以提高統(tǒng)計(jì)勢(shì)能函數(shù)的預(yù)測(cè)力。然而，結(jié)果卻不盡人意，勢(shì)能函數(shù)的預(yù)測(cè)