科创中国

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

团队背景：中科先进院成立于2017年，由中国科学技术协会主导，依托国内外顶级科研机构、高等院校和企业资源，汇聚了一批具有科研背景和丰富经验的专家学者和领域专家。

使命与愿景：中科先进院的使命是为国家和社会发展提供科技支持和决策咨询，致力于打造国内一流的科技智库机构。其愿景是通过推动前沿科技研究和创新驱动，推进中国的科技水平和国家竞争力。

研究领域：中科先进院的团队在广泛的研究领域开展工作，涵盖了人工智能、量子信息、材料科学、生物医药、能源环境、航空航天、信息通信等领域。团队成员在各自的专业领域具有深厚的研究背景和专业知识。

项目与成果：中科先进院的团队积极参与和推动国家重点科技项目和战略研究，开展创新研究和技术转化工作。他们在科研项目、科技创新和政策咨询方面取得了一系列重要成果，并为社会发展和决策提供了有价值的建议和支持。

国际交流与合作：中科先进院重视国际交流与合作，在与国际科技组织、高校和研究机构之间建立了广泛的合作关系。这有助于促进跨领域的知识交流和合作研究，推动科技创新和全球科技发展。

中科先进院的团队以其卓越的科研能力、广泛的专业背景和积极的工作态度在中国科技界具有重要地位。他们致力于推动科技进步和社会发展，为中国的科技创新和可持续发展作出了积极的贡献。

 预处理模块，用于导入一条待研究蛋白质序列的构型，给出氨基酸残基个数，识别 主链及侧链，并分别对主链和侧链进行编号，分别设定氢键或二硫键热涨落、链相互作用能 量热涨落及二面角相互作用热涨落的阈值。

[0027] 优选地，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

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； 以及

[0074] 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。