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本发明公开了一种基于随机模拟的折叠病致病机理的分析方法。该方法应用ABEEMσπ浮动电荷力场能量模型进行研究，模拟及计算蛋白质系统的态密度的主从模式采用MPI并行程序算法进行计算；所述主从模式是指在N个分进程中，其中分进程1为主进程，其余都为子进程。本发明采用主从模式的MPI并行程序算法，有效加快了模拟和计算蛋白质系统态密度的速度；在计算过程中，通过引入具有适应特点的更新修正因子，进一步提高了计算的精度和速度，可应用于研究蛋白质折叠热力学过程及其致病机理。

一种基于随机模拟的折叠病致病机理的分析方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)确定蛋白质能量模型和能量区间：应用ABEEMσπ浮动电荷力场能量模型进行研究，然后使用全局优化算法获得蛋白质能量区间；在ABEEMσπ模型中，分子总能量表示为：EABEEMσπ＝Eb+Eθ+Eφ+Eimptors+EvdW+Eelec其中，Eb为键伸缩振动势能；Eθ为键角弯曲振动势能；Eφ和Eimptors分别为二面角扭转势能和非共面扭转势能；EvdW、Eelec均为非键作用势能；步骤(1)中所述ABEEMσπ模型中，将分子体系划分为原子区域、化学键区域及孤对电子区域；孤对电子位点处于距离原子共价半径处

除了编码基因组和确定蛋白质中氨基酸的序列，生物信息学和生物化学的另一个 越来越重要的任务是预测蛋白质结构和功能。这个任务关键需要理解蛋白质折叠成其天然 结构的作用机制，也即蛋白质折叠研究。折叠病是一类因蛋白质构象发生改变所引起疾病。 由于蛋白质的功能与其三维结构是密切相关的，故蛋白质折叠研究对探索各种折叠病的致 病机理意义重大。

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。

键长伸缩振动能和键角弯曲振动能项中的参数被认为是“硬自由度”参数，它们具 有较好的可转移性，因此直接采用了OPLS-AA固定电荷力场的相应参数;其它参数[包括电 荷参数(x'rf)、非共面扭转势能项的力常数、二面角力场数和范德华参数]都是经ΑΒΕΕΜσπ 模型重新调节的。本发明相对于现有技术具有如下的优点及有益效果：

[0047] 本发明采用主从模式的MPI并行程序算法，有效加快了模拟和计算蛋白质系统态 密度的速度;在计算过程中，通过引入具有适应特点的更新修正因子，进一步提高了计算的 精度和速度，可以应用于研究蛋白质折叠热力学过程及其致病机理。

技术合作

键长伸缩振动能和键角弯曲振动能项中的参数被认为是“硬自由度”参数，它们具 有较好的可转移性，因此直接采用了OPLS-AA固定电荷力场的相应参数;其它参数[包括电 荷参数(x'rf)、非共面扭转势能项的力常数、二面角力场数和范德华参数]都是经ΑΒΕΕΜσπ 模型重新调节的。

[0067] 所述全局优化算法优选为模拟退火算法。

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。