[发明专利]一种基于TM-align的多域蛋白模板搜索方法

摘要

一种基于TM‑align的多域蛋白模板搜索方法，首先，从蛋白质库中提取多域蛋白建立多域蛋白质库；然后，基于蛋白质结构比对工具TM‑align计算模板蛋白对于每个单域蛋白的局部比对得分，并取最高值为模板的局部得分；其次，选出局部得分最高的前500个模板进行全局评价，按照单域蛋白的比对顺序分多种情况进行评价，在评价过程中，模板中的各残基禁止重复比对，并且遵循查询蛋白中的各域的实际顺序比对，选出各种比对情况中全局比对得分最高值为模板的最终得分；最后，根据最终得分对进行排名，选择最终得分最高的模板为最终模板。本发明可以较快得到最佳模板，且可以获取域之间方向信息，模板质量较高。

主权项

一种基于TM‑align的多域蛋白模板搜索方法，其特征在于：所述模板搜索方法包括以下步骤：1)多域蛋白质库构建，过程如下：1.1)利用蛋白质域分割工具Domain‑parser对蛋白质库PDB中的每一个蛋白进行分割；1.2)统计每个蛋白的域个数，并提取域个数大于2个蛋白构建多域蛋白质库；2)输入待预测的多域蛋白的各单域的三维结构；3)筛选出多域蛋白质库中序列长度大于待预测多域蛋白序列长度的所有模板蛋白；4)对筛选出的每一个模板蛋白进行局部评价，过程如下：4.1)采用蛋白质结构比对工具TM‑align，依次计算每个单域蛋白和模板蛋白之间的比对得分，记录为TM‑score1,TM‑score2,…,TM‑scoren，其中TM‑scoren是第n个单域蛋白和模板蛋白之间的比对得分，n为单域蛋白的总个数；4.2)以步骤3.1)中单域蛋白比对最高的得分为该模板的局部评价得分Lscore，即Lscore＝max(TM‑score1,TM‑score2,…,TM‑scoren)，其中max表示取最大值；5)根据每个蛋白的局部评价得分从高到低进行排名，并选出排名前N个的模板蛋白；6)对步骤4)中选出的每一个模板蛋白进行全局评价，过程如下：6.1)计算单域蛋白比对顺序的种数n！；6.2)根据每种比对顺序进行如下操作：6.2.1)采用TM‑align计算排序第一的单域蛋白与模板蛋白之间的全局比对得分GTM‑score1；6.2.2)将模板蛋白中第一个比对点和最后一个比对点之间的部分删除，计算剩余部分的序列长度，若大于其他没有比对的单域蛋白的序列长度之和，则继续6.2.3)6.2.3)若排序第二的单域蛋白在实际多域蛋白中的顺序在排序第一的蛋白之前，则执行6.2.4)，否则执行6.2.5)；6.2.4)采用TM‑align计算排序第二的单域蛋白与第一个比对点之前的模板蛋白的全局比对得分GTM‑score2；6.2.5)采用TM‑align计算排序第二的单域蛋白与最后一个比对点之后的模板蛋白的全局比对得分GTM‑score2；6.2.6)根据步骤6.2.1)‑6.2.5)依次计算排序第三到第n的单域蛋白与模板的全局比对得分GTM‑score3,GTM‑score4,…,GTM‑scoren；6.2.7)计算按照该顺序进行模板全局评价的全局比对得分其中wi为排序为第i的单域蛋白的权重，Li为排序为第i的单域蛋白的序列长度；6.3)取按照n！种顺序进行模板全局评价中全局比对得分最高值为该模板的最终得分；7)根据每个模板的最终得分从高到低进行排名，则排名第一的模板则为最优模板。