1.一種局部增強(qiáng)的多模態(tài)差分進(jìn)化蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)從頭預(yù)測(cè)方法,其特征在于:所述構(gòu)象空間搜索方法包括以下步驟:
1)給定輸入序列信息;
2)設(shè)置系統(tǒng)參數(shù):種群大小popSize,算法的迭代次數(shù)T,交叉因子CR,變異因子MU,片段的長(zhǎng)度L,模態(tài)數(shù)量N;
3)種群初始化:由輸入序列產(chǎn)生popSize個(gè)種群個(gè)體Pinit;
4)模態(tài)建立:將種群平均劃分為N個(gè)模態(tài);
5)開(kāi)始迭代,執(zhí)行種群進(jìn)化過(guò)程:
5.1)設(shè)i=1,j=1,其中i∈{1,2,3,…,N},j∈{1,2,3,…,Nmodal};令Ptarget=Pij,其中i,j為序號(hào),Nmodal表示模態(tài)中個(gè)體的數(shù)目,Ptarget表示目標(biāo)個(gè)體;
5.2)針對(duì)個(gè)體Ptarget做變異操作:從L=3的片段庫(kù)中隨機(jī)選擇片段進(jìn)行片段組裝,得到中間個(gè)體Ptrial′;
5.3)隨機(jī)生成正整數(shù)rand1,rand2,rand3,其中rand1∈{1,2,3,...,Nmodal},rand1≠j,rand2∈{1,2,…,Length},rand3∈(0,1),其中Length為序列長(zhǎng)度;
5.4)若隨機(jī)數(shù)rand3<=CR,針對(duì)Ptrial’做交叉操作:令l=rand1;k=rand2;令即:將Ptrial′的第k個(gè)氨基酸所對(duì)應(yīng)的二面角φ,ω替換為Pl相同位置氨基酸對(duì)應(yīng)的二面角φ,ω;
5.5)令Ptrial=Ptrial′,得到測(cè)試個(gè)體Ptrial;
5.6)執(zhí)行更新操作:根據(jù)Rosetta Score3能量函數(shù)計(jì)算Ptarget和Ptrial的能量:E(Ptarget),E(Ptrial);若E(Ptarget)>E(Ptrial)令Ptarget=Ptrial,否則保持種群不變;
5.7)得到更新后的種群Pupdate;
5.8)針對(duì)種群Pupdate中的每一個(gè)模態(tài)做模態(tài)增強(qiáng):
5.8.1)選擇模態(tài)中能量最低的兩個(gè)個(gè)體Pdes1,Pdes2,構(gòu)建當(dāng)前模態(tài)的下界支撐面,得到模態(tài)區(qū)域最小估計(jì)值xmin;
5.8.2)根據(jù)構(gòu)建廣義下降方向Ddes,其中為個(gè)體Pdes1的二面角表示;
5.8.3)根據(jù)生成增強(qiáng)個(gè)體Penhance,其中為個(gè)體Pdes2的二面角表示,λ為步長(zhǎng)調(diào)整因子;
5.8.4)根據(jù)Rosetta Score3能量函數(shù)計(jì)算增強(qiáng)個(gè)體的能量:E(Penhance),并與當(dāng)前模態(tài)中能量最高的個(gè)體Pmax進(jìn)行比較,若能量下降,則用增強(qiáng)個(gè)體替換當(dāng)前能量最高個(gè)體;
6)迭代運(yùn)行步驟5)至達(dá)到終止條件。
2.如權(quán)利要求1所述的一種局部增強(qiáng)的多模態(tài)差分進(jìn)化蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)從頭預(yù)測(cè)方法,其特征在于:所述步驟6)中,終止條件為迭代次數(shù)T達(dá)到最大迭代次數(shù)Tmax。