基于XML的柔性分子对接模型及优化算法研究

随着计算机技术的迅猛发展，将计算机技术与药物设计方法融合而成的分子对接问题已成为药物设计领域的研究热点。现有分子对接问题的研究多集中在构建分子对接模型并采用各类优化技术以提升分子对接精度及速度两个方面。目前，还没有一种成熟的理论模型与优化方法可以有效地解决分子对接过程中精度与速度的问题。本项目从分子对接研究的上述关键点入手，采用XML等新型数据存储模式，转变在分子对接预处理及对接阶段传统的文本存储模式，搜集分子预处理规则，形成专家系统，提升运算速度与对接智能性；发展并行优化与智能优化算法，满足庞大的虚拟筛选数据对对接速度的要求；引入残基基团概念，考虑大分子柔性，并结合在粗细粒度层次上按照体系特点选取不同评价函数的多级评价机制，构建精确有效的分子对接模型，从而提高分子对接与虚拟筛选的精度。

计算机辅助药物分子设计领域是目前药物设计领域的研究热点，通过计算机技术、优化技术与药物分子设计的结合，可以有效缩短药物设计前期时间、降低设计费用并提高药物设计成功率。本项目结合计算机数据存储技术、优化技术与分子对接模型设计技术，提升分子对接精度与速度。采用XML作为数据存储模式，转变在分子对接预处理及对接阶段传统的文本存储模式，提高对接效率提升运算速度与对接智能性；发展了并行优化与智能优化算法，满足庞大的虚拟筛选数据对对接速度的要求；考虑了大分子柔性并建立多级评价机制，构建精确有效的分子对接模型以提高分子对接与虚拟筛选的精度，并搭建出支持远程资源共享的云计算平台，从而满足制药研究机构的分子对接计算精度和速度需要。