Структура и функционирование белков. Применение методов биоинформатики - Джон Ригден 2014

Предсказание структуры белков ab initio
Методы конформационного поиска
Генетические алгоритмы

Отжиг в конфомационном пространстве (conformational space annealing, CSA) (Lee et al. 1998) является одним из самых успешных генетических алгоритмов. Используя алгоритм локальной минимизации энергии, как в методе Монте-Карло с минимизацией, и концепцию отжига в конформационном пространстве, сначала проводится поиск локальных минимумов во всем конформационном пространстве, а затем, по мере уменьшения радиуса отсечки, поиск сужается до низкоэнергетических областей меньшего размера. Радиус отсечки означает здесь степень сходства между двумя конформациями и определяет разнообразие конформационной по пуляции. Радиус отсечки играет роль температуры в стандартном методе ИО, и первоначально ему присваивается большое значение для увеличения конформационного разнообразия. В процессе поиска это значение постепенно уменьшается. Отжиг в конформационном пространстве успешно применялся для решения различных задач глобальной оптимизации, в том числе для предсказания структуры белков, которое комбинировалось с моделированием методами ab initio в UNRES (Oldziej et al. 2005) и ASTROFOLD (Klepeis and Floudas 2003; Klepeis et al. 2005), а также, независимо, со сборкой фрагментов в Profesy (Lee et al. 2004).

⁵ Нужно заметить, что такие попытки были предприняты чуть позже. Так, рассмотрение МД виллина и его переход из неупорядоченной структуры в упорядоченную, было выполнено в недавней работе Shaw D.E. et al. (2010). Atomic-level characterization of the Structural Dynamics of Proteins. Science 330, 341-346.