• 文献检索
  • 文档翻译
  • 深度研究
  • 学术资讯
  • Suppr Zotero 插件Zotero 插件
  • 邀请有礼
  • 套餐&价格
  • 历史记录
应用&插件
Suppr Zotero 插件Zotero 插件浏览器插件Mac 客户端Windows 客户端微信小程序
定价
高级版会员购买积分包购买API积分包
服务
文献检索文档翻译深度研究API 文档MCP 服务
关于我们
关于 Suppr公司介绍联系我们用户协议隐私条款
关注我们

Suppr 超能文献

核心技术专利:CN118964589B侵权必究
粤ICP备2023148730 号-1Suppr @ 2026

文献检索

告别复杂PubMed语法,用中文像聊天一样搜索,搜遍4000万医学文献。AI智能推荐,让科研检索更轻松。

立即免费搜索

文件翻译

保留排版,准确专业,支持PDF/Word/PPT等文件格式,支持 12+语言互译。

免费翻译文档

深度研究

AI帮你快速写综述,25分钟生成高质量综述,智能提取关键信息,辅助科研写作。

立即免费体验

将快速探索随机树与盆地跳跃相结合,可对能量景观进行更好的探索。

Hybridizing rapidly exploring random trees and basin hopping yields an improved exploration of energy landscapes.

作者信息

Roth Christine-Andrea, Dreyfus Tom, Robert Charles H, Cazals Frédéric

机构信息

Laboratoire De Biochimie Théorique, CNRS, UPR 9080, Univ Paris Diderot, Sorbonne Paris Cité, 13 Rue Pierre Et Marie Curie, Paris, 75005, France.

出版信息

J Comput Chem. 2016 Mar 30;37(8):739-52. doi: 10.1002/jcc.24256. Epub 2015 Dec 29.

DOI:10.1002/jcc.24256
PMID:26714673
Abstract

The number of local minima of the potential energy landscape (PEL) of molecular systems generally grows exponentially with the number of degrees of freedom, so that a crucial property of PEL exploration algorithms is their ability to identify local minima, which are low lying and diverse. In this work, we present a new exploration algorithm, retaining the ability of basin hopping (BH) to identify local minima, and that of transition based rapidly exploring random trees (T-RRT) to foster the exploration of yet unexplored regions. This ability is obtained by interleaving calls to the extension procedures of BH and T-RRT, and we show tuning the balance between these two types of calls allows the algorithm to focus on low lying regions. Computational efficiency is obtained using state-of-the art data structures, in particular for searching approximate nearest neighbors in metric spaces. We present results for the BLN69, a protein model whose conformational space has dimension 207 and whose PEL has been studied exhaustively. On this system, we show that the propensity of our algorithm to explore low lying regions of the landscape significantly outperforms those of BH and T-RRT.

摘要

分子系统势能面(PEL)的局部极小值数量通常随自由度数量呈指数增长,因此PEL探索算法的一个关键特性是其识别局部极小值的能力,这些局部极小值处于低位且具有多样性。在这项工作中,我们提出了一种新的探索算法,它保留了盆地跳跃(BH)识别局部极小值的能力,以及基于过渡的快速探索随机树(T - RRT)促进探索未探索区域的能力。这种能力是通过交错调用BH和T - RRT的扩展过程获得的,并且我们表明调整这两种类型调用之间的平衡可以使算法专注于低位区域。使用最先进的数据结构可获得计算效率,特别是用于在度量空间中搜索近似最近邻。我们给出了BLN69的结果,BLN69是一个蛋白质模型,其构象空间维度为207,并且其PEL已被详尽研究。在这个系统上,我们表明我们的算法探索势能面低位区域的倾向明显优于BH和T - RRT。

相似文献

1
Hybridizing rapidly exploring random trees and basin hopping yields an improved exploration of energy landscapes.将快速探索随机树与盆地跳跃相结合,可对能量景观进行更好的探索。
J Comput Chem. 2016 Mar 30;37(8):739-52. doi: 10.1002/jcc.24256. Epub 2015 Dec 29.
2
Randomized tree construction algorithm to explore energy landscapes.随机树构建算法探索能量景观。
J Comput Chem. 2011 Dec;32(16):3464-74. doi: 10.1002/jcc.21931. Epub 2011 Sep 14.
3
A Data-Driven Evolutionary Algorithm for Mapping Multibasin Protein Energy Landscapes.一种用于绘制多盆地蛋白质能量景观的数据驱动进化算法。
J Comput Biol. 2015 Sep;22(9):844-60. doi: 10.1089/cmb.2015.0107. Epub 2015 Jul 23.
4
Characterizing Energy Landscapes of Peptides Using a Combination of Stochastic Algorithms.使用随机算法组合表征肽的能量景观。
IEEE Trans Nanobioscience. 2015 Jul;14(5):545-52. doi: 10.1109/TNB.2015.2424597. Epub 2015 Apr 29.
5
Protein structure prediction using basin-hopping.使用盆地跳跃法进行蛋白质结构预测。
J Chem Phys. 2008 Jun 14;128(22):225106. doi: 10.1063/1.2929833.
6
Conformational ensembles and sampled energy landscapes: Analysis and comparison.构象集合与采样能量景观:分析与比较
J Comput Chem. 2015 Jun 15;36(16):1213-31. doi: 10.1002/jcc.23913.
7
Balancing multiple objectives in conformation sampling to control decoy diversity in template-free protein structure prediction.在无模板蛋白质结构预测中,通过构象采样来平衡多个目标,以控制诱饵多样性。
BMC Bioinformatics. 2019 Apr 25;20(1):211. doi: 10.1186/s12859-019-2794-5.
8
Computing energy landscape maps and structural excursions of proteins.计算蛋白质的能量景观图和结构偏移
BMC Genomics. 2016 Aug 18;17 Suppl 4(Suppl 4):546. doi: 10.1186/s12864-016-2798-8.
9
Integrating Rigidity Analysis into the Exploration of Protein Conformational Pathways Using RRT* and MC.利用快速扩展随机树星算法(RRT*)和蒙特卡洛方法(MC)将刚性分析整合到蛋白质构象途径探索中。
Molecules. 2021 Apr 16;26(8):2329. doi: 10.3390/molecules26082329.
10
Conformation spaces of proteins.蛋白质的构象空间
Proteins. 2001 Mar 1;42(4):495-511.

引用本文的文献

1
Neural SHAKE: geometric constraints in neural differential equations.神经抖动:神经微分方程中的几何约束
J Cheminform. 2025 Aug 4;17(1):115. doi: 10.1186/s13321-025-01053-w.
2
A random forest learning assisted "divide and conquer" approach for peptide conformation search.一种基于随机森林学习的“分而治之”策略用于肽构象搜索。
Sci Rep. 2018 Jun 11;8(1):8796. doi: 10.1038/s41598-018-27167-w.