[发明专利]分子对接方法及系统

说明书

本发明提供了一种分子对接方法及系统，其中，在该分子对接方法中包括：CPU处理端读入作为受体的静态分子结构及作为配体的动态分子结构，分别进行预处理得到网格数据后传送至GPU运算端；GPU运算端接收到受体和配体的网格数据，分别进行傅里叶变换得到频域数据后进行点积操作得到复合物频域数据；GPU运算端根据得到的复合物频域数据计算得到匹配因子并将其传送至CPU处理端；CPU处理端根据接收到的匹配因子得到预设数量的最佳对接位置，实现受体和配体的对接操作。其充分利用了GPU运算端的高浮点运算能力，大大减少了分子对接过程中的运行成本，加速分子对接的运行速度，提高资源的利用效率。

技术领域

本发明涉及药物筛选领域，尤其涉及一种分子对接方法及系统。

背景技术

分子对接主要用于研究各种蛋白质分子之间的相互作用和识别，如果用实验直接研究蛋白质间的相互作用，由于实验条件的限制获得蛋白质复合物晶体结构极其困难，且费用极其昂贵。因此，使用计算机辅助药物设计(Computer Aided Drug Design，简称CADD)来获得蛋白质复合物结构受到了广泛的关注和使用。

随着大数据时代的到来，现有技术中，分子对接过程中使用到的算法已经跟不上当前快速发展的计算速度了。但是，在药物筛选领域中，分子对接是相当重要的一部分，以此，研究如何加快分子对接的速度成了药物筛选领域必不可少的一个课题。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种分子对接方法及系统，有效解决现有技术中分子对接效率低下的技术问题。

本发明提供的技术方案如下：

一种分子对接方法，包括CPU处理端和GPU运算端，所述分子对接方法中包括：

CPU处理端读入作为受体的静态分子结构及作为配体的动态分子结构，分别进行预处理得到网格数据后传送至GPU运算端；

GPU运算端接收到受体和配体的网格数据，分别进行傅里叶变换得到频域数据后进行点积操作得到复合物频域数据；

GPU运算端根据得到的复合物频域数据计算得到匹配因子并将其传送至CPU处理端；

CPU处理端根据接收到的匹配因子得到预设数量的最佳对接位置，实现受体和配体的对接操作。

进一步优选地，在步骤CPU处理端读入作为受体的静态分子结构及作为配体的动态分子结构，分别进行预处理得到网格数据后传送至GPU运算端中，包括：

读入作为受体的静态分子结构和作为配体的动态分子结构；

对静态分子结构进行离散化和平面化处理得到静态网格数据；

对动态分子结构进行离散化处理得到动态网格数据；

将静态网格数据和动态网格数据传送至GPU运算端。

进一步优选地，在步骤GPU运算端根据得到的复合物频域数据计算得到匹配因子并将其传送至CPU处理端中，包括：

调用CPU处理端中傅里叶逆变换函数对复合物频域数据进行傅里叶逆变换得到复合物网格数据；

根据所述复合物网格数据得到其在整个三维网格中的匹配因子；

将得到的匹配因子传送至CPU处理端。

进一步优选地，在步骤根据所述复合物网格数据得到其在整个三维网格中的匹配因子中，包括：

获取预先设定的三维网格的大小；

将得到的复合物网格数据除以所述三维网格的大小得到匹配因子。

进一步优选地，在步骤CPU处理端根据接收到的匹配因子得到预设数量的最佳对接位置中，包括：