基于随机优化的老年痴呆致病机理的分析方法
成果类型:: 发明专利
发布时间: 2023-07-11 09:58:25
本发明涉及一种基于随机优化的老年痴呆致病机理的分析方法,包括以下步骤:S1、确定能量模型:采用ECEPP能量力场模型以及角度坐标系;S2、搜索最小自由能蛋白质构型;S3、计算蛋白质的态密度。本发明的基于随机优化的老年痴呆致病机理的高效分析方法,与经典的WangLandau算法相比,使用具有全局更新特点的分段函数形式的修正因子能加快搜索和模拟速度,利用退火机制的灵活的更新修正因子方式可提高模拟精度和速度,且该方法的并行方式可大大加快搜索和模拟速度。
一种基于随机优化的老年痴呆致病机理的分析方法,其特征在于,包括以下步骤: 51、 确定能量模型:采用ECEPP能量力场模型以及角度坐标系; 52、 搜索最小自由能蛋白质构型:包括 主进程, 5211、 局部最小化方法获得能量上界Emin和能量下界Emax,初始化蛋白质系统的态密度 对数S(E)、修正因子df,df | ε= (κ Θ (E〇-E)+l )lnf, 其中,θ(Εο-Ε)为Heaviside分段函数,K、Eo、f是模型的参数; 5212、 进行Metropolis式的随机变动,构建新构型,计算能量Enew、并修改Emin或E max为 Enew; 若,Enew若接受新构型,则 S (Enew) = S (Enew) +df;否则 S (E〇id) = S (E〇id) +df; 5213、 重复步骤S212,完成进程间通信,计算全局S(E);广播全局S(E)至所有从进程
蛋白质折叠研究蛋白质在短时间内从一级结构(亦即一维多肽链)折叠成天然三 维结构,形成具有生命功能的大分子。生物体的遗传信息(DNA)通过RNA转录和翻译过程传 递给蛋白质,因此蛋白质折叠也被称为第二遗传密码。通过蛋白质折叠研究可以揭示生命 遗传信息的表达和功能传递的奥秘。蛋白质在从一级结构折叠到天然三维结构的过程中, 可能发生误折叠或聚集,其结构和功能也受到破坏,从而引起'折叠病',例如老年痴呆症。
中国科学院深圳先进技术研究院提升了粤港地区及我国先进制造业和现代服务业的自主创新能力,推动我国自主知识产权新工业的建立,成为国际一流的工业研究院。 深圳先进院目前已初步构建了以科研为主的集科研、教育、产业、资本为一体的微型协同创新生态系统,由九个研究平台,国科大深圳先进技术学院,多个特色产业育成基地、多支产业发展基金、多个具有独立法人资质的新型专业科研机构等组成。开展先进技术研究,促进科技发展。信息、电子、通讯技术研究新材料、新能源技术研究高性能计算、自动化、精密机械研究生物医学与医疗仪器研究相关学历教育、博士后培养与学术交流。
本发明的基于随机优化的老年痴呆致病机理的高效分析方法,包括确定能量模 型、搜索自由能最小的蛋白质构型、模拟及计算蛋白质系统的态密度等步骤,其与经典的 WangLandau算法相比,使用具有全局更新特点的分段函数形式的修正因子能加快搜索和模 拟速度,利用退火机制的灵活的更新修正因子方式可提高模拟精度和速度,且该方法的并 行方式可大大加快搜索和模拟速度。
技术合作
以上所述本发明的具体实施方式,并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据 本发明的技术构思所作出的各种其他相应的改变与变形,均应包含在本发明权利要求的保 护范围内。