Protein Structure Prediction (PSP) is an unsolved problem in the field of computational biology. The problem of protein structure prediction is about predicting the native conformation of a protein, while its sequence of amino acids is known. Regarding processing limitations of current computer systems, all-atom simulations for proteins are typically unpractical; several reduced models of proteins have been proposed. Additionally, due to intrinsic hardness of calculations even in reduced models, many computational methods mainly based on artificial intelligence have been proposed to solve the problem. Agent-based modeling is a relatively new method for modeling systems composed of interacting items. In this paper we proposed a new approach for protein structure prediction by using agent-based modeling (ABM) in two dimensional hydrophobic-hydrophilic model. We broke the whole process of protein structure prediction into two steps: the first step, which was introduced in our previous paper, is about biasing the linear sequence to gain a primary energy, and the next step, which will be explained in this paper, is about using ABM with a predefined set of rules, to find the best conformation in the least possible amount of time and steps. This method was implemented in NETLOGO. We have tested this algorithm on several benchmark sequences ranging from 20 to 50-mers in two dimensional Hydrophobic-Hydrophilic lattice models. Comparing to the result of the other algorithms, our method is capable of finding the best known conformations in a significantly shorter time. A major problem in PSP simulation is that as the sequence length increases the time consumed to predict a valid structure will exponentially increase. In contrast, by using MAS2HP the effect of increase in sequence length on spent time has changed from exponentially to linear.


翻译:蛋白质结构预测(PSP)是计算生物学领域一个尚未解决的问题。蛋白质结构预测的问题在于预测蛋白的本地符合性,而其氨基酸序列是已知的。关于目前计算机系统的处理局限性,蛋白质的全原子模拟通常不实用;提出了几种蛋白质模型。此外,由于计算过程内在的难度,甚至降低模型,已经提出了许多主要基于人工智能的计算方法来解决问题。基于代理人的模型模型是一种由互动项目组成的模型系统较新的方法。在本文件中,我们提出了一种新的方法,通过使用基于剂的模型(ABM)进行蛋白质结构预测。关于蛋白质结构的全方位模拟通常不切实际;我们前一份文件中介绍的蛋白质结构预测整个过程分为两个步骤:第一步是偏向线性序列偏斜以获得原始能量,下一个步骤将在本文中加以解释,关于使用一个预先设定的规则模型的模型是相对较新的方法。我们提出的蛋白质结构预测新方法在50维基体模型中采用最直直直径的顺序,而我们采用两种方法中采用最直径直径直的亚的方法。我们使用一个直径的方法在直径的轨方法中,从一个步骤中,从一个步骤中, 直径直到最直到最接近一个步骤使用了。我们使用了。我们使用了一种直对等基数的方法,在数级的轨道的方法在两个步骤在使用了。

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