CASEA的奇思妙想

学习札记

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一些杂七杂八的笔记

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B-factor

温度因子B-factor的概念起源于晶体研究，主要是用来体现晶体中原子构象状态的一种模糊度，实际上反映了蛋白质分子在晶体中的构象状态，B-factor越高，模糊度越大，相应部位的构象就越不稳定或柔性越强。在晶体学数据中B-factor一般是以原子为单位给出的，通常我们将其换算成相应氨基酸残基的B-factor值，从而可以分析氨基酸残基的构象稳定性或其柔性。研究发现将蛋白质结构中B-factor值较高的氨基酸突变后部分突变体的热稳定性可以得到明显的提高 B值可反映蛋白柔性，即蛋白结构中B值越高的区域其运动性越好，反之，B值越低意味着刚性越强；通过统计发现，蛋白酶催化活性中心通常位于低B值区域，该特征被用来预测酶活性中心位置；后来发现蛋白质热稳定性与其刚性密切相关，自此B-factor被广泛应用于蛋白质工程。文章同时综述了上百个基于B值进行蛋白质改造设计的实例，包括改造其立体选择性、热稳定性和对有机溶剂的抗性及催化活性等参数。 B-factor可通过晶体解析技术（X-ray、NMR、cryo-EM）获得。然而通过实验获得的B值也存在缺陷，如蛋白结构解析分辨率太低（如3~5埃）时，实际测量的B值就不准确。此外还受到晶体堆积、结构优化过程等因素干扰，因此在比较B值大小时，需要对其进行标准化处理。

蛋白质结构

  蛋白质结构是指蛋白质分子的空间结构。蛋白质主要由碳、氢、氧、氮等化学元素组成，是一类重要的生物大分子，所有蛋白质都是由20种不同氨基酸连接形成的多聚体，在形成蛋白质后，这些氨基酸又被称为残基。
  蛋白质和多肽之间的界限并不是很清晰，有人基于发挥功能性作用的结构域所需的残基数认为，若残基数少于40，就称之为多肽或肽。要发挥生物学功能，蛋白质需要正确折叠为一个特定构型，主要是通过大量的非共价相互作用（如氢键，离子键，范德华力和疏水作用）来实现；此外，在一些蛋白质（特别是分泌性蛋白质）折叠中，二硫键也起到关键作用。
  一定数量的残基对于发挥某一生物化学功能是必要的；40-50个残基通常是一个功能性结构域大小的下限。蛋白质大小的范围可以从这样一个下限一直到数千个残基。估计的蛋白质的平均长度在不同的物种中有所区别，一般约为200-380个残基，而真核生物的蛋白质平均长度比原核生物长约55%。更大的蛋白质聚合体可以通过许多蛋白质亚基形成；如由数千个肌动蛋白分子聚合形成蛋白纤维。

  蛋白质分子是由氨基酸首尾相连缩合而成的共价多肽链，但是天然蛋白质分子并不是走向随机的松散多肽链。每一种天然蛋白质都有自己特有的空间结构或称三维结构，这种三维结构通常被称为蛋白质的构象，即蛋白质的结构。 蛋白质的分子结构可划分为四级，以描述其不同的方面： - 一级结构:组成蛋白质多肽链的线性氨基酸序列。
- 二级结构:依靠不同氨基酸之间的C=O和N-H基团间的氢键形成的稳定结构，主要为α螺旋和β折叠。
- 三级结构:通过多个二级结构元素在三维空间的排列所形成的一个蛋白质分子的三维结构。
- 四级结构:用于描述由不同多肽链（亚基）间相互作用形成具有功能的蛋白质复合物分子。
#### α螺旋   α-螺旋（α-helix）是蛋白质二级结构的主要形式之一。指多肽链主链围绕中心轴呈有规律的螺旋式上升，每3.6 个氨基酸残基螺旋上升一圈，向上平移0.54nm，故螺距为0.54nm，两个氨基酸残基之间的距离为0.15nm。螺旋的方向为右手螺旋。氨基酸侧链R基团伸向螺旋外侧，每个肽键的肽键的羰基氧和第四个N-H形成氢键，氢键的方向与螺旋长轴基本平行。由于肽链中的全部肽键都可形成氢键，故α-螺旋十分稳定。

β折叠

  蛋白质的二级结构，肽键平面折叠成锯齿状，相邻肽链主链的N-H和C=O之间形成有规则的氢键，在β-折叠中，所有的肽键都参与链间氢键的形成，氢键与β-折叠的长轴呈垂直关系。   β－折叠(β－sheet)也是一种重复性的结构，大致可分为平行式和反平行式两种类型，它们是通过肽链间或肽段间的氢键维系。可以把它们想象为由折叠的条状纸片侧向并排而成，每条纸片可看成是一条肽链，称为β折叠股或β股(β－strand)，肽主链沿纸条形成锯齿状，处于最伸展的构象，氢键主要在股间而不是股内。α－碳原子位于折叠线上，由于其四面体性质，连续的酰氨平面排列成折叠形式。需要注意的是在折叠片上的侧链都垂直于折叠片的平面，并交替的从平面上下二侧伸出。平行折叠片比反平行折叠片更规则且一般是大结构，而反平行折叠片可以少到仅由两个β股组成。

结构要点
1. 肽链呈锯齿状，按层排列，可以是不同的肽链，也可以是同一条肽链的不同肽段。 2. 相邻肽链的C=O与N—H间形成氢键，氢键与长轴垂直。 3. 相邻肽链平行或反平行排列，反平行的更稳定。也存在平行与反平行混合出现的结构，约占20%。 4. 一个残基占0.325nm（平行式）或0.35nm（反平行式。

影响稳定因素 1. 靠键间氢键维持稳定。 2. 氨基酸Pro破坏之。 3. 侧链过大，带同种电荷侧链基团相邻时均影响β折叠片的稳定性。 蛋白结构

蛋白质结构图

Gaussian运行技巧

  1. 构建模型时，键的长度不宜过长，应尽量符合实际，否则过长时容易断键，出现问题。
  2. Gaussian默认的最大循环步数为64 (SCF=DM或SCF=QC方法则为512)，如果循环次数超过这个数目则会汇报convergence failure。在一定的情况下，不收敛的原因仅仅是因为最大循环步数不够。可以通过设置maxcyc来增大最大循环步数。

部署个人博客

安装noejs和git

安装网站： - nodejs - git 安装完后需要确认有无添加系统路径 ### 安装部署Hexo 1. 使用npm命令安装Hexo npm install -g hexo-cli 2. 部署Hexo
cmd到指定路径执行命令生成blog：hexo init <folder> cd <folder> 将blog部署到本地静态：hexo s 命令添加博客：hexo n "文件名" 或hexo new "文件名" 3. 美化主题
可以自己寻找或者魔改 hexo-theme-matery cd themes 主题git下载地址或把主题下载好复制粘贴到themes文件夹中 git clone https://github.com/blinkfox/hexo-theme-matery 切换主题：修改Hexo根目录下的_config.yml文件中的theme值：theme:hexo-theme-matery - 新建分类categories页 hexo new page "categories" 编辑你刚刚新建的页面文件 /source/categories/index.md，至少需要以下内容 

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title: categories
date: 2018-09-30 17:25:30
type: "categories"
layout: "categories"
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- 新建标签 tags 页 tags页是用来展示所有标签的页面，如果在你的博客 source 目录下还没有 tags/index.md 文件，那么你就需要新建一个，命令如下 hexo new page "tags" 编辑你刚刚新建的页面文件/source/tags/index.md，至少需要以下内容 
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date: 2018-09-30 18:23:38
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- 新建关于我 about 页 about页是用来展示关于我和我的博客信息的页面，如果在你的博客 source目录下还没有about/index.md文件，那么你就需要新建一个，命令如下： hexo new page "about" 编辑你刚刚新建的页面文件/source/about/index.md，至少需要以下内容： 
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date: 2018-09-30 17:25:30
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- 新建友情连接 friends 页（可选的） friends页是用来展示友情连接信息的页面，如果在你的博客source目录下还没有friends/index.md文件，那么你就需要新建一个，命令如下： hexo new page "friends" 编辑你刚刚新建的页面文件 /source/friends/index.md，至少需要以下内容： 
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date: 2018-12-12 21:25:30
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layout: "friends"
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同时，在你的博客 source 目录下新建 _data 目录，在 _data 目录中新建 friends.json 文件，文件内容如下所示： 
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[{
    "avatar": "http://image.luokangyuan.com/1_qq_27922023.jpg",
    "name": "码酱",
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    "introduction": "编程界大佬，技术牛，人还特别好，不懂的都可以请教大佬",
    "url": "https://blinkfox.github.io/",
    "title": "前去学习"
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    "avatar": "http://image.luokangyuan.com/avatar.jpg",
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    "introduction": "平凡的脚步也可以走出伟大的行程",
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    "title": "前去学习"
}]
- 代码高亮 由于 Hexo 自带的代码高亮主题显示不好看，所以主题中使用到了 hexo-prism-plugin 的 Hexo 插件来做代码高亮，安装命令如下： npm i -S hexo-prism-plugin 然后，修改 Hexo 根目录下 _config.yml 文件中 highlight.enable 的值为 false，并新增 prism 插件相关的配置，主要配置如下： 
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highlight:
    enable: false

prism_plugin:
    mode: 'preprocess'    # realtime/preprocess
    theme: 'tomorrow'
    line_number: false    # default false
    custom_css:
- 搜索 本主题中还使用到了 hexo-generator-search 的 Hexo 插件来做内容搜索，安装命令如下：npm install hexo-generator-search --save 在 Hexo 根目录下的 _config.yml 文件中，新增以下的配置项： 
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search:
    path: search.xml
    field: post
- 文章字数统计插件 如果你想要在文章中显示文章字数、阅读时长信息，可以安装 hexo-wordcount插件:npm i --save hexo-wordcount 然后只需在本主题下的 _config.yml 文件中，激活以下配置项即可 
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wordCount:
    enable: false # 将这个值设置为 true 即可.
    postWordCount: true
    min2read: true
    totalCount: true

安装命令如下：

转载自blinkfox

注释

  1. hexo blog文章路径: <folder>\_posts
  2. hexo clean //清除静态页面缓存（清除 public 文件夹)
  3. hexo g //在本地生成静态页面（生成 public 文件夹）
  4. hexo s //启动本地服务 http://localhost:4000，进行预览调试
  5. hexo d //远程部署，同步到 GitHub
  6. npm install hexo-deployer-git --save //自动部署
  7. hexo clean && hexo g && hexo d //发布
graph TD;
    A-->B;
    A-->C;
    B-->D;
    C-->D;