由於蛋白質分子中的原子數量相當龐大，若從X射線繞射資料解析蛋白質分子內每個原子的正確位置，則因自由度太大，將無法得到解答；因此我們用密度均勻的圓柱體取代蛋白質中常出現的螺旋形結構，使系統的自由度大量減少，並以蘇武沛教授的方法為基礎規避“X射線相位問題”，來找到蛋白質的螺旋形結構，模擬一些原子被裝在圓柱裡的小角度X射線繞射強度，接著再用一些圓柱去猜測那些原子所處的真實圓柱的位置；我們發現算法能有效地找到真實圓柱的位置，這對將來解析蛋白質的螺旋結構提供了一可能可行的方法。

The numbers of atoms in a protein molecule are large, from 103 to 104. If we try to solve the positions of all atoms in a protein molecule, we usually can’t get the result due to tremendous degrees of freedom. Here, we use the uniform cylinders to replace the helixes found in most protein molecules, and reduce the degrees of freedom dramatically. We also adapt Su’s method to avoid the “X-ray phase problem”. In this thesis, we simulate the small angle X-ray diffraction data of atoms which uniformly confined in cylinders, and then using trying cylinders to simulate the real cylinders. Our study shows that we can find the cylinders’ positions quite successfully and efficiently. Our approach provides a promising way to find out the helix structure of proteins.

目 錄
第壹章 導論 …………………………………………………………….1
1.1 X射線相位問題 ……………………………………………………1
1.2模擬退火法 ……………………….………………………………...2
1.3 解蛋白質分子結構 ………………………………………………...3
1.4各章節內容簡介 ……………………………………………………4
第貳章 蛋白質結構 ……………………………………………………6
2.1 氨基酸 ……………………………………………………………...6
2.2蛋白質四個等級的結構 ……………………………………………8
第參章 蘇氏方法與模擬退火法 ………………………………...14
3.1 X射線相位問題 …………………………………………………...14
3.2由繞射強度解分子結構的機制 …………………………………..16
3.3模擬退火法 ………………………………………………………..17
3.3.1 固體退火過程 ………………………………………………17
3.3.2 Metropolis算法 ……………………………………………..19
3.3.3模擬退火法 …………………………………………………20
第肆章 利用模擬退火法求解分子晶體結構 ………………….27
4.1建立問題模型 …………………………………………………….27
4.2建構冷卻計劃表 ………………………………………………….28
4.3進行模擬退火程序 ……………………………………………….30
第伍章 解蛋白質螺旋形結構 ………………………………………32
5.1 圓柱體的散射理論與結果 …..…………………………………...32
5.2 X射線繞射資料的製造 …………………………………………..35
5.3 解蛋白質螺旋形結構 ………………………………………….…37
5.3.1 進行模擬退火程序前的準備工作 …………………………37
5.3.2 算法進行流程 ………………………………………………41
第陸章 結果與討論 …………………………………………………..45
第柒章 總結 ……………………………………………………………56
參考資料

參考資料

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