Forudsigelse af proteiners strukturelle foldninger vhja lokale søgealgoritmer – Københavns Universitet

Forudsigelse af proteiners strukturelle foldninger vhja lokale søgealgoritmer

Specialeforsvar, Mads Ovesen

Abstract

Proteiners tredimensionelle strukturer er nødvendige for deres
biologiske virkninger, og derfor er mange kræfter (heriblandt
beregningsmæssige) blevet brugt på at forudsige proteiners
konformationer nøjagtigt. Formålet med specialet er at løse det
velkendte problem vedrørende forudsigelse af proteiners konformationer
ved benyttelse af en ab initio-strategi og to lokale søgealgoritmer.

To lokale søgealgoritmer er benyttet: simuleret nedkøling og
partikelsværmoptimering. I alt er 12 fremgangsmåder opstillet. Disse
12 fremgangsmåder kan overordnet set inddeles i tre, hvoraf den første
del afprøver simuleret nedkøling med et lineært nedkølingsskema, den
anden del afprøver simuleret nedkøling med et eksponentielt
nedkølingsskema, og den tredje del afprøver partikelsværm-optimering
med forskellige tillidsparamtre. Hver fremgangsmåde indeholder ti
testkørsler.

Resultaterne viser, at simuleret nedkøling klarer sig bedst, omend
resultaterne kun er marginalt bedre end resultaterne for
partikelsværm-optimering. Således resulterer den bedste fremgangsmåde
for simuleret nedkøling med et eksponentielt nedkølingsskema i et
gennemsnit af testkørslerne på 84,7, hvorimod det bedste gennemsnit
for partikelsværm-optimering ligger på 85,5. Dårligst klarer simuleret
nedkøling med et lineært nedkølingsskema sig, i og med dens bedste
gennemsnit af testkørslerne ligger på 89,7. Begrænsninger af
søgerummet, blandt i form af Ramachandran-diagrammer, gav ingen
nævneværdig effekt i resultaterne.

Der konkluderes, at simuleret nedkøling med et eksponentielt
nedkølingsskema er en bedre metode til at forudsige proteiners
konformationer end simuleret nedkøling med et lineært skema og
partikelsværm-optimering.

Specialeforsvaret består en 25-minutters præsentation efterfulgt af en
eksamination på ca. 20 minutter. Både præsentation og
eksamination er offentlige. Alle er velkomne.

Eksaminatorer: Glennie Helles og Martin Zachariasen, DIKU
Censor: Troels Andreasen, RUC