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距离约束的HMC采样算法在蛋白质结构预测中的运用: 2016年; 蛋白质结构预测中,采样是指在构象空间中生成具有最小自由能的状态。传统的采样方法是对自由度直接赋值。这种方法在处理较少的残基时能取得好的效果。但是对于包含100个残基以上的蛋白质结构,由于构象空间的急剧增长,难以得到理想的结构。本文引入深度学习中的HMC(Hybrid Monte Carlo)采样方法,以概率分布为依据对蛋白质的自由度进行采样,能够对包含100、200甚至更多个残基的蛋白质结构进行采样。并且,在采样的过程中加入残基间的距离约束,使得一个结构中,相对于Rosetta的ab initio最多有75%(平均40%)的残基对得到优化,满足距离约束。; 罗升吕强; 关键词：采样蛋白质

一种蛋白质与肽段全柔性计算对接方法: 2013年; 蛋白质-肽段对接时受体的骨架柔性问题一直以来都是计算生物学中的一个挑战。目前,绝大多数的对接都是一种半柔性对接(只考虑配体的柔性)。然而在真实的对接过程中,受体也会产生构象变化,包括侧链运动、骨架运动或其它突变。本文提出了一种包含受体骨架柔性的蛋白质-肽段柔性对接方法。在8个较难的Unbound蛋白质-肽段复合物和2个受体有明显柔性区域的对接案例上进行了测试。分析表明本文提出的这种柔性对接方法在受体有明显柔性区域的案例上都取得了很大的改进。; 李海鸥吕强吴宏杰

蛋白质-配体柔性对接综述被引量：1: 2014年; 蛋白质与配体的相互作用在药物发现与筛选、功能食品开发等方面,都具有重要的科学意义。研究蛋白质-配体对接的目的在于通过已知配体和目标蛋白质的三维结构,运用计算手段来预测和评估蛋白质-配体复合物的三维构象,从而更好地理解蛋白质-配体之间的相互作用。随着已解析蛋白质单体结构的数量和计算能力的不断增加,蛋白质-配体对接也越来越现实并可靠。作者对蛋白质-配体柔性对接过程中所涉及的蛋白质的柔性、配体的准备、构象空间的采样方法、打分函数及其后期处理等方面进行了综述。; 王宏瑞陈阳吕强; 关键词：采样算法打分函数

基于pose共享的蛋白质-配体构象并行搜索算法: 2014年; RosettaLigand使用多次启动对接协议的方式对蛋白质-配体复合物构象空间进行采样,在串行或并行的构象搜索实例之间并不共享采样信息。因此并行对接与串行对接相比仅仅是增加了对接的速度,并不能改善对接的性能。我们对Rosetta 3.4版中的RosettaLigand算法进行了修改,在并行的对接实例之间共享采样信息,以实现多个对接实例协同优化采样进程。在一个包含11个目标的测试集合上进行的测试表明,共享采样信息在大多数对接实验中显著地提高了近天然构象在候选结构集合中的比例,同时还降低了整个候选结构集合的平均能量。; 杨伟吕强; 关键词：分子对接

用并行蚁群系统解决带假结RNA二级结构预测被引量：1: 2017年; RNA是生物遗传信息的中间载体,在基因编码、解码、调控和表达等方面具有重要作用.RNA二级结构预测是理解RNA生化功能的主要途径.假结是最广泛的RNA结构单元.带假结的RNA二级结构预测难度大,已被证明是一个NP完全问题,至今未找到该问题有效的多项式算法.本文将带假结RNA二级结构预测建模为一个多目标优化问题,在Prob Knot方法的基础上,设计两种基于碱基配对概率的改进方案,并采用最大最小蚁群方法优化原本的贪婪法.此外,引入并行的机制和共享信息素矩阵的方式,提出一种并行的带假结RNA二级结构预测方法.选取常用的RNA STRAND数据集,与常见的带假结RNA二级结构预测方法作比较.实验结果表明,本文的方法可以有效地提高带假结RNA二级结构预测的精度.; 蔡磊鑫顾倜王帅吕强; 关键词：RNA二级结构预测

GPCR跨膜螺旋的结构拓扑建模及其预测方法被引量：2: 2013年; 7个α跨膜螺旋组成的螺旋束是G蛋白偶联受体的最主要拓扑特征,其三维结构的预测精度直接影响完整受体的三维结构预测、配体对接及功能分析的准确性.近期许多研究小组提出了各种方法,同时也遇到了一个共同的问题:采样时难以在7个跨膜螺旋结构的保守性与局部多样性之间获得平衡,其实质是未将两者统一到一个系统模型中.文中针对跨膜螺旋的空间结构特点,建立了兼顾保守性与多样性的结构拓扑模型,并利用该模型形成了4阶段的结构优化方法,试图获得采样广度与深度的平衡.同时,引入基于结构拓扑的能量项与约束,起到了优化评判标准和剪裁采样空间的作用,有效地预测了跨膜螺旋的三维结构.使用文中方法展开了3组验证实验,用8个已解构的目标分别与GPCRDOCK2010的参赛结果、知名结构预测工具Swiss和MODELLER进行了比较.与Swiss的比较中,文中方法有5个目标获得了更优的三维螺旋结构;与单模板、多模板的MODELLER的比较中,文中方法分别在6个目标与7个目标上取得了优势.; 吴宏杰吕强权丽君陈荣陈沙沙李海鸥钱培德; 关键词：G蛋白偶联受体结构拓扑

基于云计算的视频监控和资源整合优化系统被引量：8: 2015年; 视频监控系统在日常生活中担当着越来越重要的作用,将云计算技术应用于视频监控系统中,以此构建了基于云计算的视频监控和资源整合优化系统;然后,改进了视频监控中的一个重要的算法一动态目标检测算法,以提高视频监控的准确性;最后,研究了如何对于云计算平台中的服务器资源进行整合优化,并对所实现的系统进行了测试,结果表明,该系统可以提高视频监控的准确性和服务器的响应时间。; 孙伟; 关键词：云计算视频监控资源整合动态目标检测

基于谱聚类的蛋白质对接复合物最佳预测结构的挑选方法被引量：4: 2015年; 蛋白质结构预测过程中常会生成大量候选结构,需从中挑选出最佳预测结构.聚类是一种常见的挑选方法,根据候选结构间的相似度将其划分成不同的类别.与传统聚类算法不同,谱聚类算法可以收敛于全局最优解.它的核心思想是"先降维,再聚类",对包含大量信息的蛋白质结构非常适合.与单体结构挑选、loop结构挑选等相比,对接复合物的挑选更加复杂.因而,本文以蛋白质对接复合物为研究对象,提出一种基于谱聚类的对接复合物最佳预测结构的挑选方法.选取十组数据集进行实验,将本文的方法与能量打分、基于近邻传播算法的方法作比较.实验结果表明,谱聚类算法在对接复合物结构挑选方面可以取得很好的效果.; 蔡磊鑫陈荣吕强; 关键词：谱聚类

基于RSSR的LED定位技术在一维空间中的应用被引量：1: 2015年; 针对室内一维空间定位存在的问题,提出一个基于LED光的一维定位新方案。该方案首先通过调制灯光信号以区别不同的LED,然后通过测量接收到的LED光信号强度,计算接收信号强度比RSSR并由此确定目标物体的位置。与单纯接收信号强度定位方案相比,该方案调制方法简便,降低了节点对硬件的要求,大大减少了数据的传输量和计算量,缩短了定位时间,降低了能耗,并且能够消除不同LED设备之间的参数差异,使室内定位的精度进一步提高。实验结果表明在1×1×1.25 m3的空间内,该方案定位的平均误差在3 cm以内。; 孙伟吕强; 关键词：LED RSSR 定位技术一维空间

使用双向LSTM的深度神经网络预测蛋白质残基相互作用被引量：17: 2017年; 残基对的相互作用描述了蛋白质三维结构中一对残基的空间距离关系.一对残基是否相互作用不仅取决于这对残基的本身属性,还受到这对残基所在蛋白质的所有其它残基的影响.传统的残基相互作用预测方法往往选取要预测残基对本身以及它们各自邻居的残基属性作为特征,这些方法忽略了影响残基对相互作用的全局因素.本文使用双向LSTM(Long Short-term M emory)抽取蛋白质序列上每个残基的属性,通过这种方式得到的每个残基属性不仅包含了局部属性还包含了全局属性.实验结果表明我们的模型在多个基准测试集上的Acc(Accuracy)超过其它方法 10%以上.; 曹成远吕强; 关键词：蛋白质相互作用

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国家自然科学基金(61170125)

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