【CN110111849A】一种基于高性能计算平台的核酸适配体计算机辅助筛选方法及核酸适配体【专利】

(19)中华人民共和国国家知识产权局

(12)发明专利申请

(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910379241.4

(22)申请日 2019.05.08

(71)申请人 北京市计算中心

地址 100094 北京市东城区东四南大街249

号

申请人 北京理工大学

(72)发明人 刘彤　屈锋　裴智勇　刘书霞　

陆晓娟　刘满姣　袁寒玉　杨杰　

(51)Int.Cl.

G16B 50/00(2019.01)

G16B 30/00(2019.01)

(54)发明名称一种基于高性能计算平台的核酸适配体计算机辅助筛选方法及核酸适配体(57)摘要本发明提供了一种基于高性能计算平台的核酸适配体计算机辅助筛选方法，涉及分子生物学检测技术领域，根据匹配原则查询筛选平台集成的数据库系统中是否有与目标蛋白匹配的蛋白结构，如果有则作为受体模板，如果没有则进行同源构建，通过分子动力学模拟和分子对接筛选得到初选的核酸适配体，最为核酸适配体候选物，具有高效、快捷、准确率高的特点。该筛选方法可与“湿法”实验结合，减少“湿法”实验次数，节省实验成本，提高筛选成功率。通过计算机辅助模拟分析得到适配过程中蛋白质与核酸分子间化学反应机理等信息，并将数据在终端进行展示，并在揭示相应生物材料与核酸分子间可能的相互作用机理方面提供数据支撑，因此具有重要

的研究意义和使用价值。权利要求书2页 说明书11页 附图2页CN 110111849 A 2019.08.09

C N 110111849

A

权　利　要　求　书1/2页CN 110111849 A

1.一种基于高性能计算平台的核酸适配体计算机辅助筛选方法，其特征在于，包括：

步骤一，对数据库进行筛选，筛选出具有蛋白A相应结构的蛋白质数据库和核酸数据库，蛋白A为目标蛋白；

步骤二，对经过第一步筛选后的数据库进行下载，并对所述经过第一步筛选后的所述数据库中的数据进行数据处理，所述经过第一步筛选后的数据库和经过第一步筛选后的所述数据库中的数据存储录入筛选平台数据库系统中；

步骤三，搭建核酸适配体计算生物学筛选平台进行核酸适配体筛选；

包括：蛋白体系的构建：

所述蛋白体系的构建包括：

S01：根据匹配原则查询所述筛选平台数据库系统中是否有与所述蛋白A匹配的蛋白结构：

如果所述筛选平台数据库系统中具有与所述蛋白A匹配的蛋白结构，则下载所述蛋白结构作为受体模板；

如果所述筛选平台数据库系统中没有与所述蛋白A匹配的蛋白结构，则进行同源构建；

S02：根据所述受体模板或所述同源构建方法构建A蛋白三维结构；

S03：对所述蛋白A进行分子动力学模拟，获得A蛋白稳定结构；

S04：将所述蛋白A稳定结构与所述筛选平台数据库系统中的核酸分子进行对接；判断所述蛋白A稳定结构与所述核酸分子是否对接成功：

如果对接成功，则所述核酸分子为初选核酸适配体。

2.根据权利要求1所述的基于高性能计算平台的核酸适配体计算机辅助筛选方法，其特征在于，步骤二中所述数据处理包括：对经过所述第一步筛选后的所述数据库需求数据，从后台下载，对所述需求数据进行统一整合形成存储数据，存储录入筛选平台中数据库系统中。

3.根据权利要求2所述的基于高性能计算平台的核酸适配体计算机辅助筛选方法，其特征在于，所述存储数据包含蛋白的三维晶体结构序列信息、名称信息，将所述存储数据录入相应的后台数据库表格中，用以后续的存取、调用和删减操作。

4.根据权利要求1所述的基于高性能计算平台的核酸适配体计算机辅助筛选方法，其特征在于，所述S01步骤中是在所述筛选平台数据库系统中的所述蛋白质数据库进行查询；所述S04步骤中是与所述筛选平台数据库系统中的所述核酸数据库中的核酸分子进行对接。

5.根据权利要求1所述的基于高性能计算平台的核酸适配体计算机辅助筛选方法，其特征在于，所述S03步骤中所述分子动力学模拟过程包括：

S0301：构建所述蛋白A格式文件；

S0302：选择与所述蛋白A格式文件合适的力场文件；

S0303：提交所述蛋白A格式文件与所述力场文件，进行计算。

6.根据权利要求1所述的基于高性能计算平台的核酸适配体计算机辅助筛选方法，其特征在于，所述S04步骤中所述核酸分子对接过程包括：安装分子对接软件；

还包括：

S0401：构建与所述蛋白A进行分子对接的格式文件；

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