蛋白质结构从头预测

蛋白质结构从头预测（ab initio protein structure prediction），理学-物理学-〔物理学与其他学科的交叉〕-生物信息学，利用由组成蛋白质的一维氨基酸序列来合理推测蛋白质的三维空间结构，特别是预测蛋白质的折叠、二级结构和三级结构的方法。蛋白质结构预测是生物信息学与理论化学所追求的最重要目标之一，在医学上（如药物设计）和生物技术上（如酶的设计）都非常重要。随着蛋白质测序技术的不断进步，大量蛋白质的一维氨基酸序列很容易获取。但在实验上，蛋白质三维空间结构的测定仍然面临非常大的挑战，因此蛋白质结构的理论预测就显得格外重要。蛋白质结构从头预测的具体过程是先设计一个蛋白质能量函数，在该能量函数指引下，对构象空间中大量可能的蛋白质结构进行搜索和比较，从中选出具有最小能量函数的蛋白质结构。因此一个成功的蛋白结构从头预测算法，主要包含如下关键的三个因素：一个能够准确描述蛋白结构的能量函数，能够满足大多数的热力学稳定状态所对应的构象空间；一个有效的搜索方法，能够快速确定搜索构象空间中的最小能量状态对应的构象；从构象空间中选取一个和生物学结构最接近的模型方法。