[发明专利]固有无序蛋白的药物分子设计方法和装置有效
申请号: | 202111370449.3 | 申请日: | 2021-11-18 |
公开(公告)号: | CN113990401B | 公开(公告)日: | 2023-03-14 |
发明(设计)人: | 孙伟杰 | 申请(专利权)人: | 北京深势科技有限公司 |
主分类号: | G16C10/00 | 分类号: | G16C10/00;G16C20/50;G16C20/70 |
代理公司: | 北京汉智嘉成知识产权代理有限公司 11682 | 代理人: | 姜劲;郇春艳 |
地址: | 100080 北京*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 固有 无序 蛋白 药物 分子 设计 方法 装置 | ||
1.一种固有无序蛋白的药物分子设计方法,其特征在于,包括如下步骤:
根据固有无序蛋白的氨基酸序列构建蛋白初始三维结构,对所述蛋白初始三维结构进行强化动力学模拟采样至收敛以获得蛋白质的构象系综,并进行热力学性质分析,以得到热力学重要状态,所述热力学重要状态包括自由能面上较稳定的状态;
根据所述强化动力学模拟轨迹聚类后挑选出中心构象,然后对所述中心构象进行经典分子动力学模拟,根据模拟轨迹构建马尔科夫态模型,迭代分子动力学模拟至马尔科夫态模型符合标准,然后对马尔科夫态模型进行分析,以得到动力学性质并且从中获得动力学重要状态,所述动力学重要状态包括中心态;
根据所述热力学重要状态和所述动力学重要状态,进行深度对接处理以及分子生成处理,以获得能够作用于所述固有无序蛋白的候选活性药物分子。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,根据固有无序蛋白的氨基酸序列构建蛋白初始三维结构的步骤包括:
从无序蛋白数据库中获取无序蛋白的氨基酸序列,然后通过结构构建软件I-TASSER搭建出无序蛋白的蛋白初始三维结构。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,对所述蛋白初始三维结构进行强化动力学模拟采样至收敛以获得蛋白质的构象系综的步骤中,使用的集合变量为主链所有的二面角,使用的神经网络为全连接层。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,根据模拟轨迹构建马尔科夫态模型的步骤中:根据模拟轨迹使用MSMbuilder或者PyEMMA开源软件构建马尔科夫态模型。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述进行深度对接处理以及分子生成处理的步骤中:采用基于深度神经网络的DeePdocking进行深度对接处理,以及采用Deepfrag进行分子生成处理。
6.一种固有无序蛋白的药物分子设计装置,其特征在于,包括:
热力学分析模块,用于根据固有无序蛋白的氨基酸序列构建蛋白初始三维结构,对所述蛋白初始三维结构进行强化动力学模拟采样至收敛以获得蛋白质的构象系综,并进行热力学性质分析,以得到热力学重要状态,所述热力学重要状态包括自由能面上较稳定的状态;
动力学分析模块,用于根据所述强化动力学模拟轨迹聚类后挑选出中心构象,然后对所述中心构象进行经典分子动力学模拟,根据模拟轨迹构建马尔科夫态模型,迭代分子动力学模拟至马尔科夫态模型符合标准,然后对马尔科夫态模型进行分析,以得到动力学性质并且从中获得动力学重要状态,所述动力学重要状态包括中心态;
设计模块,用于根据所述热力学重要状态和所述动力学重要状态,进行深度对接处理以及分子生成处理,以获得能够作用于所述固有无序蛋白的候选活性药物分子。
7.一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,其特征在于,该处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至5中任一项所述的方法。
8.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至5中任一项所述的方法。
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