蛋白质虚拟定点突变和饱和突变软件的开发

定点突变和饱和突变是研究蛋白质结构与功能关系、获取新酶的重要手段.如何在计算机上快速、准确地获取突变序列是实施高通量虚拟筛选的首要问题.本文提出一种可满足虚拟突变需求的软件架构,开发出一个蛋白质虚拟突变软件"PMu",拥有序列检查、定点突变和饱和突变3个模块.序列检查模块可代替人工校对,剔除输入序列中潜在的非法字符,为后续分析提供正确的、符合规范的数据.定点突变模块根据用户指定的位点和目标残基,启动对输入序列的自动突变功能,此突变包括替换、删除、插入3种形式.饱和突变模块通过分化参数设置,灵活实现标准饱和突变、自定义饱和突变和亚饱和突变等处理.该软件为相关研究快捷地提供准确的突变序列,可进一步用于同源建模、能量分析、分子动力学模拟以及实际的突变实验等.本文还探讨突变处理中计算机的运算特性,并指出该类型软件今后的2个发展方向.     

蛋白质序列比对下的分子虚拟筛选方法

分子虚拟筛选方法旨在找到一种可以与受体蛋白质进行相互作用并适当修改其生物学行为的活性分子.大多数分子虚拟筛选方法的先决条件是已知蛋白质的结构或小分子结合物.然而对于大多数蛋白质而言,这些信息都是未知的.因此,本文提出了一种名为Screener的基于蛋白质序列比对和活性分子相似性评估的分子虚拟筛选方法.Screener首先从受体蛋白质的序列出发,生成位置特异性频率矩阵特征、二级结构特征以及溶剂可及性特征,利用I-LBR程序对受体蛋白质的潜在结合位点残基进行预测;其次,根据预测的结合位点残基以及相关特征信息构建模板蛋白质库;然后,将所有与任意模板蛋白质相互作用的活性分子收集起来构成潜在的种子分子库;最后,利用分子2D指纹之间的相似性来对待筛选分子集进行排序,完成分子虚拟筛选.在基准测试集DUD40和DUD-E65上,Screener的平均EF^1%分别为16.6和25.7,HR^1%分别为44.1和67.6.基准测试结果表明Screener的虚拟筛选平均性能优于基于对接的虚拟筛选方法AutoDock Vina及基于结构比对的虚拟筛选方法FINDSIT...     

虚拟PLC实验软件的设计与实现

以软件PLC技术为背景,详细讨论在Delphi环境下开发虚拟的PLC和虚拟的被控对象进行仿真实验的方法.     

蓖麻毒素亲和体的分子设计及虚拟筛选

通过分子间相互作用的模拟和关键氨基酸位点的虚拟突变,构建虚拟突变体库,探索虚拟筛选高亲和活性亲和体的方法。首先利用蛋白—蛋白分子对接方法研究亲和体与毒素的识别及相互作用模型,确定作用的关键位点,然后对关键位点分别单点突变和饱和突变,确定突变位点和方向,最后通过模拟突变构建虚拟突变体库,预测与毒素作用结合能和稳定性好的亲和体序列。按照模拟计算结果指导的突变位点和突变方向设计虚拟突变,构建的虚拟突变体库中绝大多数突变体具有高于模板的结合活性和结合稳定性。探索了通过计算机模拟计算筛选毒素高活性亲和体的方法,为毒素亲和体的分子设计和筛选提供了重要的线索和理论依据,对毒素新型抗体的研究和开发具有理论指导价值。     

物联网终端设备软件的开发系统研究

研究了物联网终端设备软件的开发系统,开发了终端软件并进行了 仿真和测试。通过进入该系统的软件开发平台,采用JAVA编写程序,然后使用系统切换平台把编写的程序软件导入到主测试平台,测试软件参数并进行仿真。高校智慧食堂的APP软件开发及仿真测试结果表明,该程序满足指标和功能要求。本系统以虚拟云桌面操作系统为平台,使用Citrix虚拟桌面客户端软件登录服务器,能够完成以云+端虚拟桌面系统实现实验环境与真实环境发展的同步,构造一体化的移动应用开发与测试环境,使得开发人员能够快速学习终端软件开发知识并提高开发技能。     

基于Internet的密码学虚拟实验室的设计与实现

本文提出了一种采用组件技术构架的基于Internet的密码学虚拟实验室的设计模型和实现方法.该虚拟实验室以Java Applet实现客户端,具有Java语言的平台独立性和安全性,以JavaBeans的形式开发组件,提高了系统的开发效率,实现了软件重用,使得系统容易维护和扩充.利用该实验系统,用户能进行可视化的实验流程定制、仿真实验保存,对算法进行验证和性能分析实验,用户还可以加入自己编写的算法进行验证及扩充实验组件,为科研、教学等提供了一个很好的密码学虚拟平台.     

基于FLASH技术的虚拟仿真实验开发

虚拟仿真实验的应用可以提高学生对实验的熟悉程度,弥补实际实验室硬件条件的局限,提高教学效果,促进教学改革.文章以物理天平的模拟调节实验为例,介绍了面向对象编程的特点,以及如何利用FLASH进行面向对象的虚拟仿真实验开发.     

《应用电子技术》专业虚拟实验室的构建与应用

虚拟实验室是指借助于仿真、多媒体和网络技术等技术在计算机上营造可辅助、部分替代甚至全部替代传统实验各操作环节的相关软硬件操作环境,使得实验者可以像在真实的环境中一样完成各种实验项目。本文讨论了建立应用电子专业虚拟实验室的思考和实践。     

基于FLASH技术的虚拟仿真实验开发

虚拟仿真实验的应用可以提高学生对实验的熟悉程度,弥补实际实验室硬件条件的局限,提高教学效果,促进教学改革。文章以物理天平的模拟调节实验为例,介绍了面向对象编程的特点,以及如何利用FLASH进行面向对象的虚拟仿真实验开发。     

电喷柴油机仿真模型在虚拟仿真系统中的应用研究

针对电喷柴油机缺少整体仿真模型而导致模拟器控制系统存在缺陷的问题,使用基于仿真模型控制的虚拟仿真系统取代传统轮机模拟器,设计开发二维端与三维端虚拟仿真系统,增强用户沉浸感与情景意识。通过对Wartsila-Sulzer公司的6RT-flex58T-D电控喷油高压共轨柴油机进行分析与研究,使用MATLAB/Simulink软件搭建了柴油机整体的仿真模型,在Visual Studio的集成开发环境下,利用C#语言对柴油机部分二维模拟软件与三维虚拟实验室进行设计研究与开发,阐明了相关的关键技术问题。在对各个模型、系统和数据架构进行联合调试后,虚拟仿真系统运行效果良好。结果表明,相对于传统模拟器,基于仿真模型逻辑控制的虚拟仿真系统自调节性更强、交互体验更好。     

声表面波谐振器无源无线传感虚拟仪器系统

分析了在通用硬件平台上结合软件设计的声表面波谐振器无源无线传感虚拟仪器系统。该系统通过设计虚拟仪器实现部分硬件功能,控制闭环系统实现自动检测,并采用数字信号处理方法提高检测系统的精度,从而避免了通常的复杂硬件系统,降低硬件成本,并使检测更灵活。本文介绍了设计原理和系统构成,并对系统的误差进行了分析。实验表明:该仪器系统能够达到5m的无线检测距离。     

基于USB和LabVIEW开发平台的虚拟仪器的设计

介绍一种虚拟仪器系统，该系统由支持USB2．0协议的板卡硬件系统和基于LabVIEW虚拟仪器设计平台的软件系统构成，可以完成信号采集，信号函数发生，信号处理以及波形显示等多种功能。     

水下探测与通信模拟实验系统设计

针对目前水声系统存在的复杂度高、技术难度大、研制成本高等问题,基于虚拟仪器和软件无线电技术,设计了水下探测与通信模拟实验系统。详细阐述了系统的工作原理和组成,完成了系统的软件与硬件设计。系统采用基于PC构架的模块化设计方案,具有成本低、可扩展性强、操作简单等优点。实验结果表明：系统可进行水声通信、目标探测等模拟和仿真。     

基于TLM2．0的硬件虚拟平台设计

利用OVP（Open Virtual Platform）提供的模型创建基于TLM2．0的硬件虚拟平台,可以为嵌入式软件提供一个快速有效的开发环境,实现软件和硬件的协同设计。提早开发出的软件也可以对系统虚拟平台进行功能验证,分析系统性能,确定系统的最优架构。     

油膜流场可视化的实时性研究

为了建立虚拟轴承流场分析系统，提出基于粒子纹理映射的流场可视化方法．该方法能够充分利用现有的图形硬件加速器，具有绘制速度快、图像对比度高、粒子衰减过程易于控制、与流体实验现象一致等特点．文中的研究成果对于更深入地研究轴承运行过程中油膜的动态变化和传热机理具有十分重要的理论和实践意义。     

Protein tyrosine phosphatases: Ligand interaction analysis and optimisation of virtual screening

Docking-based virtual screening is an established component of structure-based drug discovery. Nevertheless, scoring and ranking of computationally docked ligand libraries still suffer from many false positives. Identifying optimal docking parameters for a target protein prior to virtual screening can improve experimental hit rates. Here, we examine protocols for virtual screening against the important but challenging class of drug target, protein tyrosine phosphatases. In this study, common interaction features were identified from analysis of protein–ligand binding geometries of more than 50 complexed phosphatase crystal structures. It was found that two interactions were consistently formed across all phosphatase inhibitors: (1) a polar contact with the conserved arginine residue, and (2) at least one interaction with the P-loop backbone amide. In order to investigate the significance of these features on phosphatase-ligand binding, a series of seeded virtual screening experiments were conducted on three phosphatase enzymes, PTP1B, Cdc25b and IF2. It was observed that when the conserved arginine and P-loop amide interactions were used as pharmacophoric constraints during docking, enrichment of the virtual screen significantly increased in the three studied phosphatases, by up to a factor of two in some cases. Additionally, the use of such pharmacophoric constraints considerably improved the ability of docking to predict the inhibitor's bound pose, decreasing RMSD to the crystallographic geometry by 43% on average. Constrained docking improved enrichment of screens against both open and closed conformations of PTP1B. Incorporation of an ordered water molecule in PTP1B screening was also found to generally improve enrichment. The knowledge-based computational strategies explored here can potentially inform structure-based design of new phosphatase inhibitors using docking-based virtual screening.     

tPSODock:基于化学得分函数和两层粒子群算法的计算机分子对接程序

药物分子对接是计算机辅助药物设计的主要方法之一。利用化学得分函数(Chemscor)作为能量函数,以及将一种新的优化算法一两层粒子群算法作为搜索算法,得到了一种新的计算机分子对接程序：tPSODock。利用tPSODock计算了100个蛋白质一配体的复合物,并且与Consdock和Autodock3．0计算结果进行了对比,结果显示88％的计算结果RMSD小于2．0A,优于Consdock以及Autodock的计算结果。说明tPSODock在是一种高效的分子对接软件,可以用于大规模数据库的筛选工作,适合新药的开发和研制。     

虚拟检修系统的设计与实现

提出了网络虚拟检修系统的主要功能与组成部分，并以完整的DVD视盘机为例，给出了家用电器虚拟检修系统的软件结构与实现技术，系统的作用相当于是原理教学与实物实验的桥梁与补充，是实验教学的重要辅助手段，一方面可以大大提高实验效率和效果，另一方面能更好地完善实验教学的结构。     

基于混合总线的虚拟仪器教学实验系统设计

针对自动测试、虚拟仪器及总线设备类课程的试验设备不足,在VXI、GPIB及LXI混合总线的基础上构建了一个虚拟仪器教学实验系统,并以C#.NET结合虚拟仪器技术建立了整个系统的软件架构;介绍了该系统的硬件软件设计方法及其实现的关键技术;通过课程实践表明,该系统功能强且扩展性好,满足了实验的要求,节约了实验成本。