[发明专利]高热稳定性酶的蛋白序列生成方法、装置、介质和设备

权利要求书

1.一种高热稳定性酶的蛋白序列生成方法，其特征在于，所述蛋白序列生成方法包括：

获取训练样本，所述训练样本包括耐受温度大于预定值的特定类酶的蛋白序列数据；

利用训练样本对预先构建好的生成式对抗网络模型进行训练，获得蛋白序列生成模型；

利用所述蛋白序列生成模型生成批量蛋白序列数据。

2.根据权利要求1所述的高热稳定性酶的蛋白序列生成方法，其特征在于，所述生成式对抗网络模型包括生成器和判别器，所述利用训练样本对预先构建好的生成式对抗网络模型进行训练，获得蛋白序列生成模型的具体方法包括：

将随机噪声输入到生成器，生成器输出生成数据，从所述训练样本中选取部分数据作为真实数据；

将所述生成数据和所述真实数据共同输入至所述判别器中，判别器输出判别结果；

根据判别结果调整所述生成器和所述判别器的网络参数，完成一轮训练；

重复上述训练步骤直至满足预定训练条件，以获得所述蛋白序列生成模型。

3.根据权利要求2所述的高热稳定性酶的蛋白序列生成方法，其特征在于，获取训练样本的方法包括：

获取耐受温度大于预定值的各种微生物的蛋白组序列；

从所述蛋白组序列中确定与所述特定类酶处于同一类别下的目标酶，并提取出所述目标酶的目标蛋白序列；

利用序列聚类算法对所述目标蛋白序列进行聚类处理得到多个类簇的蛋白序列，选择类簇大于阈值的蛋白序列作为训练样本。

4.根据权利要求1或3所述的高热稳定性酶的蛋白序列生成方法，其特征在于，所述训练样本还包括与所述特定类酶处于同一类别下的初始样本酶的蛋白序列数据，在利用所述利用训练样本对预先构建好的生成式对抗网络模型进行训练之前，所述蛋白序列生成方法还包括：

利用所述初始样本酶的蛋白序列数据对生成式对抗网络模型进行预训练，获得所述预先构建好的生成式对抗网络模型。

5.根据权利要求4所述的高热稳定性酶的蛋白序列生成方法，其特征在于，所述特定类酶与所述初始样本酶均属于酶学委员会命名法中任一种第四层酶学编号下的酶。

6.根据权利要求1所述的高热稳定性酶的蛋白序列生成方法，其特征在于，所述蛋白序列生成方法还包括：

将所述批量蛋白序列数据中的每一条蛋白序列分别与部分蛋白序列数据进行比较，以确定每一条蛋白序列的相似度；

按照相似度从高至低顺序将各条蛋白序列进行排序，并划分为多个区间；

从每个区间中选取若干数量的蛋白序列，并根据选取的每种蛋白序列进行合成表达，生成对应的酶；

测定每种酶的溶解温度，并筛选出溶解温度大于或等于预定温度的酶所对应的蛋白序列，作为具有高热稳定性的新蛋白序列。

7.根据权利要求4所述的高热稳定性酶的蛋白序列生成方法，其特征在于，将所述批量蛋白序列数据中的每一条蛋白序列分别与所述部分蛋白序列数据进行比较，以确定每一条蛋白序列的相似度的方法包括：

分别计算每一条蛋白序列与所述部分蛋白序列数据中每条序列之间的相似度，获得一组相似度数据；

将所述一组相似度数据中的最大相似度作为所述每一条蛋白序列的相似度。

8.一种高热稳定性酶的蛋白序列生成装置，其特征在于，所述蛋白序列生成装置包括：

样本获取单元，获取训练样本，所述训练样本包括耐受温度大于预定值的特定类酶的蛋白序列数据；

训练单元，用于利用训练样本对预先构建好的生成式对抗网络模型进行训练，获得蛋白序列生成模型；

批量生成单元，用于利用所述蛋白序列生成模型生成批量蛋白序列数据。

9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有热稳定性酶的蛋白序列生成程序，所述热稳定性酶的蛋白序列生成程序被处理器执行时实现权利要求1至7任一项所述的高热稳定性酶的蛋白序列生成方法。

10.一种计算机设备，其特征在于，所述计算机设备包括计算机可读存储介质、处理器和存储在所述计算机可读存储介质中的热稳定性酶的蛋白序列生成程序，所述热稳定性酶的蛋白序列生成程序被处理器执行时实现权利要求1至7任一项所述的高热稳定性酶的蛋白序列生成方法。