22、蛋白质结构分析与虚拟显微镜技术研究

蛋白质结构分析与虚拟显微镜技术研究

一、MET 蛋白茎部曲线提取与测量

在对 MET 蛋白的研究中，为了深入了解其茎部的灵活性，需要对茎部进行精确的曲线表示和相关测量。

1. 种子聚类

首先，对有序种子的 FDT 值进行聚类。当在有序种子 Lm 中找到第一个分配给 Wst 的局部最大值后，将剩余分配给 Wβ 的种子重新分配给 Wst。例如图 1 展示了这种聚类的示例。通过这样的聚类操作，能够初步区分出不同的结构部分，为后续的分析奠定基础。

2. 茎部曲线表示提取

目的是找到茎部的 C2 连续曲线表示，以便进行曲率和长度测量。因为离散曲线包含的体素少，不光滑且不能很好地对应整体形状，会导致测量误差，而 C2 连续性标准对于直接的曲率测量是必要的。虽然规则三次多项式是一种 C2 连续曲线，但由于其振荡性质和缺乏灵活性，不适合作为曲线表示，因此选择非均匀 B 样条。
控制点的获取分为四个步骤：
- 第一步，使用迭代细化方法在 FDT 上以 Lm 为锚点提取离散路径 C，得到沿着 Lm 中种子的路径。
- 第二步，移除 C 中位于 β - 螺旋桨内的部分，得到离散路径 Cs，因为我们只关注茎部内的路径。
- 第三步，从 Lm 中的最后一个茎部种子到茎部尖端插值出离散路径 Ct，并将其添加到 Cs 中形成所需路径 P。插值过程是先对 Cs 拟合非均匀 B 样条，然后计算最后一个样条段中从第一个点到最后一个点的方向向量 v，从 Lm 中的最后一个种子沿向量 v 的方向沿着布雷森汉姆线行进，直到到达茎部区域的末端。
- 第四步，使用面积偏差方法从 P 中采样一组控制点 Q，得到非均匀 B 样条茎部