蛋白质结构确定领域中的几种矩阵填充算法的对比评估(英文)

作者：李志诚; 韦仙; 李晋婷

来源：生物化学与生物物理进展, 2022, 1-10.

• 蛋白质结构确定
• 距离矩阵
• 矩阵填充
• 抗噪性

目前，如何从核磁共振（Nuclear Magnetic Resonance， NMR）光谱实验中准确地确定蛋白质的三维结构是生物物理学中的一个热门课题， 因为了解蛋白质的空间结构对研究其功能至关重要.然而由于实验数据的严重缺乏使其成为一个很大的挑战.在本文中，蛋白质结构确定问题能够通过恢复距离矩阵的矩阵填充（matrix completion， MC）算法来解决.首先，初始距离矩阵模型被建立，并通过MC算法在不同的采样率下恢复初始距离矩阵的缺失数据.接下来通过增加噪声模型评估了算法的抗噪性.本文选取了四种不同拓扑结构的蛋白质和六种现有的MC算法进行了测试.结果表明，这些算法在一定的采样率和噪声条件下具有很好的性能，而且本文还分析了均方根偏差(root-mean-square deviation， RMSD)和计算时间这两个重要指标的平均值及标准差，从而更加具体地比较了在精确采样和噪声干扰情况下不同算法所具有的优势.本文的研究结果对基于MC算法的蛋白质结构确定领域具有潜在的推动作用.

• 单位
  太原师范学院; 太原工业学院