蛋白质结合物的生成方法及装置、电子设备及存储介质与流程

本公开涉及生物信息，具体涉及一种蛋白质结合物的生成方法及装置、电子设备及存储介质。

背景技术：

1、从头设计蛋白质是指利用计算方法和实验技术，从无到有地设计具有特定功能和性质的蛋白质结构。近几年，蛋白质从头设计领域借助深度学习和人工智能技术的快速发展，显著提升了蛋白质设计的效率。

2、尽管设计的蛋白质在理论上表现优异，其在实验室验证中的设计效率仍然较低。因此，相关技术可以通过筛选器对设计出的蛋白质结合物进行筛选，以从大量候选设计中挑选出最具潜力的蛋白质结合物，大幅提高实验验证的效率与成功率，从而加速从头设计蛋白质结合物的实际应用。

3、但是，这种依赖于筛选器的蛋白质结合物的设计过程对蛋白质结合物的生成效率仍然较低。

技术实现思路

1、本技术实施例的主要目的在于提出一种蛋白质结合物的生成方法及装置、电子设备及存储介质，旨在提高对蛋白质结合物的生成效率。

2、为实现上述目的，本技术一方面提出了一种蛋白质结合物的生成方法，应用于蛋白质结合物的生成装置，所述生成装置包括序列设计组件和筛选组件，包括：

3、获取由目标蛋白质生成的多个候选蛋白质结合物的第一蛋白质结构；

4、对所述第一蛋白质结构进行螺旋结构检测，过滤无效结构；

5、调用所述序列设计组件基于过滤后的第一蛋白质结构生成第一蛋白质序列；

6、调用所述筛选组件基于所述目标蛋白质对应的第二蛋白质结构、第二蛋白质序列和第一同源信息，对所述第一蛋白质序列和所述过滤后的第一蛋白质结构进行一致性检测，并根据一致性检测结果确定目标蛋白质结合物。

7、在一些实施例中，所述对所述第一蛋白质结构进行螺旋结构检测，过滤无效结构，包括：

8、对所述第一蛋白质结构进行螺旋结构检测，将仅包括单螺旋结构或双螺旋结构的所述第一蛋白质结构作为无效结构，并过滤所述无效结构。

9、在一些实施例中，所述基于所述目标蛋白质对应的第二蛋白质结构、第二蛋白质序列和第一同源信息，对所述第一蛋白质序列和所述过滤后的第一蛋白质结构进行一致性检测，并根据一致性检测结果确定目标蛋白质结合物，包括：

10、根据所述过滤后的第一蛋白质结构和所述目标蛋白质对应的第二蛋白质结构生成复合物模拟结构；

11、根据所述第一蛋白质序列、所述目标蛋白质对应的第二蛋白质序列、第一同源信息以及所述复合物模拟结构，生成复合物预测结构和预测置信度；

12、确定所述复合物模拟结构和所述复合物预测结构之间的差异信息，并根据所述预测置信度和所述差异信息从所述多个候选蛋白质结合物中确定目标蛋白质结合物。

13、在一些实施例中，所述确定所述复合物模拟结构和所述复合物预测结构之间的差异信息，包括：

14、确定所述过滤后的第一蛋白质结构与所述复合物预测结构中所述候选蛋白质结合物对应的第一预测结构之间的第一差异；

15、确定所述第二蛋白质结构与所述复合物预测结构中所述目标蛋白质对应的第二预测结构之间的第二差异；

16、确定所述复合物模拟结构和所述复合物预测结构的整体之间的第三差异，并根据所述第一差异、所述第二差异和所述第三差异确定所述差异信息。

17、在一些实施例中，所述根据所述过滤后的第一蛋白质结构和所述目标蛋白质对应的第二蛋白质结构生成复合物模拟结构，包括：

18、对所述过滤后的第一蛋白质结构中的骨架信息进行编码，得到第一坐标矩阵，对所述目标蛋白质对应的第二蛋白质结构中的骨架信息进行编码，得到第二坐标矩阵；

19、根据所述第一坐标矩阵和所述第二坐标矩阵确定复合物模拟结构对应的第三坐标矩阵；

20、所述根据所述第一蛋白质序列、所述目标蛋白质对应的第二蛋白质序列、第一同源信息以及所述复合物模拟结构，生成复合物预测结构和预测置信度，包括：

21、根据所述第一蛋白质序列、所述目标蛋白质对应的第二蛋白质序列、所述第一同源信息以及所述第三坐标矩阵，生成复合物预测结构和预测置信度。

22、在一些实施例中，所述根据所述第一蛋白质序列、所述目标蛋白质对应的第二蛋白质序列、第一同源信息以及所述复合物模拟结构，生成复合物预测结构和预测置信度，包括：

23、根据所述第一蛋白质序列、所述目标蛋白质对应的第二蛋白质序列、所述第一同源信息和所述复合物模拟结构，生成复合物预测结构；

24、根据所述复合物预测结构的二维矩阵中所述候选蛋白质结合物的区域位置和所述目标蛋白质的区域位置对所述二维矩阵进行分块；

25、根据分块结果确定所述候选蛋白质结合物和所述目标蛋白质在所述二维矩阵中的重叠矩阵，并根据所述重叠矩阵的值确定预测置信度。

26、本技术的另一方面提出了一种蛋白质结合物的生成装置，所述装置包括：

27、结构过滤单元，用于获取由目标蛋白质生成的多个候选蛋白质结合物的第一蛋白质结构，并对所述第一蛋白质结构进行螺旋结构检测，过滤无效结构；

28、序列设计组件，用于基于过滤后的第一蛋白质结构生成第一蛋白质序列；

29、筛选组件，用于基于所述目标蛋白质对应的第二蛋白质结构、第二蛋白质序列和第一同源信息，对所述第一蛋白质序列和所述过滤后的第一蛋白质结构进行一致性检测，并根据一致性检测结果确定目标蛋白质结合物。

30、本技术的另一方面提出了一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现第一方面所述的方法。

31、本技术的另一方面提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中存储有指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述各方面的方法。

32、本技术的另一方面提出了一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括计算机程序，所述计算机程序被计算机设备的处理器读取并执行，使得该计算机设备执行上述各方面的方法。

33、从以上技术方案可以看出，本技术实施例具有以下优点：

34、在生成蛋白质结合物时，先获取由目标蛋白质生成的多个候选蛋白质结合物的第一蛋白质结构；然后，对每一第一蛋白质结构进行螺旋结构检测，以从中过滤无效结构；进一步地，调用序列设计组件基于过滤后的第一蛋白质结构生成对应的第一蛋白质序列；进一步地，调用筛选组件基于目标蛋白质对应的第二蛋白质结构、第二蛋白质序列和第一同源信息，对第一蛋白质序列和过滤后的第一蛋白质结构进行一致性检测，并根据一致性检测结果确定目标蛋白质结合物。由于本技术在生成序列之前可以先基于对第一蛋白质结构对应的螺旋结构检测结果对候选蛋白质结合物进行一层筛选，可以过滤掉不符合要求的第一蛋白质结构，则这些过滤掉的第一蛋白质结构不会进行序列生成，从而减少了序列生成过程的无效计算量。进一步地，本技术可以基于筛选组件对第二蛋白质序列和过滤后的第一蛋白质结构进行一致性检测，并根据一致性检测结果确定目标蛋白质结合物，即本技术可以通过螺旋结构检测和一致性检测构建的两层过滤过程，有效提高了对蛋白质结合物的生成效率。