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基于圆周统计的蛋白质折叠的表征方法及系统

成果类型:: 发明专利

发布时间: 2023-08-09 16:58:40

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:天津市滨海新区| 宋学姮 | 2023-08-10 09:48:06
本发明涉及生物信息学技术领域,特别涉及一种基于圆周统计的蛋白质折叠的表征方法及系统。本发明的方法基于圆周统计对蛋白质折叠进行表征,高效、准确,即可以更快研究蛋白质的折叠,也可以更准确描述蛋白质动态变化,从而研究相关神经退行性疾病的机理。一种基于圆周统计的蛋白质折叠的表征方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤1:建立第一圆周统计模型,用角度方差V(a)=1-R(a)表征热动力学涨落,其中R2(a)=2+2<1;建立第二圆周统计模型,用角度协方差表征热动力学涨落;步骤2:用第一圆周统计模型或第二圆周统计模型对待研究蛋白质序列构型中两侧链之间的氢键、两主链之间的氢键及两侧链之间的二硫键进行热动力学涨落分析
分析主链上第m个氨基酸残基和第n个氨基酸残基之间的侧链相互作用能量的涨落,当涨落值大于预设链相互作用能量热涨落阈值时,对第m个氨基酸残基和第n个氨基酸残基进行标记;步骤4:将待研究蛋白质的侧链分为亲水侧链和疏水侧链,并分别对亲水侧链和疏水侧链进行标记,分别用第一圆周统计模型和第二圆周统计模型分析不同亲水侧链之间的二面角相互作用热涨落、亲水侧链与疏水侧链之间的二面角相互作用热涨落、不同疏水侧链之间的二面角相互作用热涨落;当涨落值大于预设二面角相互作用热涨落阈值时,采用第一圆周统计模型表征;当涨落值小于预设二面角相互作用热涨落阈值时,采用第二圆周统计模型表征。

神经退行性疾病给人类造成了巨大的社会和经济负担。比较常见的神经退行性疾 病有老年痴呆、帕金森氏病、小脑萎缩症、多聚谷氨酰胺疾病等。美国500多万老年痴呆症患 者每年的花费是1830亿美元;而中国的老年痴呆症患者也在500-600万之间。研究发现蛋白 质折叠的研究对探索神经退行性疾病的致病机理意义重大;而且因有助于蛋白质分子药物 的设计,蛋白质折叠研究对"折叠病"的预防和治疗也将起到重大的帮助作用。

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所述二面角相互作用热涨落分析模块还用第一圆周统计模型或第二圆周 统计模型对待研究蛋白质序列构型中不同亲水侧链之间的二面角相互作用、亲水侧链与疏 水侧链之间的二面角相互作用、不同疏水侧链之间的二面角相互作用进行热动力学涨落分 析。

[0028] 本发明的有益效果在于,本发明的方法基于圆周统计对蛋白质折叠进行表征,高 效、准确,即可以更快研究蛋白质的折叠,也可以更准确描述蛋白质动态变化,从而研究相 关神经退行性疾病的机理。

技术合作

用第一圆周统计模型或第二圆周统计模型对待研究蛋白质序列构型中不同亲水 侧链之间的二面角相互作用、亲水侧链与疏水侧链之间的二面角相互作用、不同疏水侧链 之间的二面角相互作用进行热动力学涨落分析。

[0075] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精 神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。