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ΔΔG 值

时间:2024-08-30 10:18:48浏览次数:8  
标签: 突变体 复合物 野生型 突变 ddg pdb

在你的代码中,DDG 代表蛋白质复合物在某种突变下的自由能差异(ΔΔG)。这个值通常用于预测蛋白质突变对其稳定性或结合自由能的影响。在生物化学中,ΔΔG 是一种非常重要的指标,用于评估突变是否会使蛋白质更加稳定或不稳定。

模型的工作流程

  1. ComplexEncoder 类:

    • 该类用于编码蛋白质复合物的特征,包括残基特征(如氨基酸序列、原子位置等)和残基对特征(如相对位置)。
    • 编码的输出是 res_feat,它包含每个残基的特征表示。
  2. DDGReadout 类:

    • 该类负责将编码后的残基特征转化为每个残基的 ΔΔG 值。
    • 它通过比较野生型和突变体的特征差异来计算 ΔΔG。
    • 具体来说,它先将野生型和突变体的特征进行拼接,通过一个 MLP(多层感知机)网络进行变换,然后计算野生型和突变体的特征差异,并将该差异通过一个线性层投影为 ΔΔG 值。
  3. DDGPredictor 类:

    • 这是整个模型的主类,包含了编码器 ComplexEncoder 和 ΔΔG 读取器 DDGReadout
    • 它接收野生型复合物和突变体复合物,先通过编码器获取它们的特征,然后通过读取器计算 ΔΔG 值。

ΔΔG 值的含义

在生物化学中,ΔΔG 是通过以下公式计算的:

[
\Delta\Delta G = \Delta G_{\text{mut}} - \Delta G_{\text{wt}}
]

  • ΔG_wt 是野生型复合物的自由能。
  • ΔG_mut 是突变体复合物的自由能。

ΔΔG 的符号解释如下:

  • 如果 ΔΔG > 0,表示突变降低了蛋白质的稳定性(即突变体比野生型更不稳定)。
  • 如果 ΔΔG < 0,表示突变增强了蛋白质的稳定性(即突变体比野生型更稳定)。

在你的代码中,模型输出的 ddG 值就是这个 ΔΔG。

总结

DDG 是模型预测的突变后蛋白质复合物的自由能变化值。它反映了突变对蛋白质稳定性或结合能力的影响。通过分析这个值,可以推测出某个突变是否会使蛋白质更稳定或不稳定,这对于药物设计和理解蛋白质功能具有重要意义。

是的,你的理解是正确的。在这个上下文中,ΔΔG (ddG) 值越小,通常表示突变体更稳定或更有利于复合物的形成。如果ΔΔG 小于 0,意味着突变导致了自由能的降低,也就是说突变使得蛋白质复合物更加稳定。因此,通常在预测或设计过程中,会优先选择那些ΔΔG 小于 0 的突变。

让我们更详细地看一下你提供的代码片段:

if mod_cdr == ori_cdr:
    ddg = 0
else:
    try:
        ddg = pred_ddg(items[pdb_id]['pdb_data_path'], mod_pdb)
    except Exception:
        print(items[pdb_id]['pdb_data_path'], mod_pdb)
        idx += 1
        continue
  • if mod_cdr == ori_cdr:

    • 如果突变后 CDR(互补决定区)与原始 CDR 相同,那么这并不是一个真正的突变,因此 ΔΔG 设置为 0。这表示没有变化,自由能不会改变。
  • else:

    • 如果 mod_cdrori_cdr 不同,说明进行了突变,因此调用 pred_ddg() 函数来预测这个突变导致的 ΔΔG 值。
  • ddg = pred_ddg(items[pdb_id]['pdb_data_path'], mod_pdb)

    • pred_ddg 函数使用预先训练好的模型来计算突变体相对于野生型的 ΔΔG 值。

在实际使用中的推理

  • 如果 ΔΔG 小于 0:这表示突变体在该位置的自由能比野生型低,通常表示突变体更加稳定。
  • 如果 ΔΔG 大于 0:这表示突变体在该位置的自由能比野生型高,通常表示突变体不如野生型稳定。

在设计和选择突变体时,你通常会选择那些 ΔΔG 小于 0 的突变,因为这些突变体更可能导致稳定的结构或更强的结合能力。

总结

在你的代码中,通过 pred_ddg() 预测的 ΔΔG 值主要用于评估突变对蛋白质结构稳定性或结合能的影响。通常情况下,ΔΔG 小于 0 是一个更好的结果,因为它表明突变体在能量上更稳定。因此,在设计过程中,选择 ΔΔG 小于 0 的突变可能是优先的选择。

标签:,突变体,复合物,野生型,突变,ddg,pdb
From: https://www.cnblogs.com/csjywu01/p/18388081

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