×
米吉洛维奇，Srboljub M。;李小川;胡安·德尔·阿拉莫。;R.Hugh格里菲斯;沃伊斯拉夫·凯克曼;迈克尔·基夫斯（Michael A.Geeves）。

溶液中细丝调节模型估计参数的分辨率和唯一性。 （英文） Zbl 1403.92099号

计算。生物化学。 34，第1期，第19-33页（2010年）.
摘要：由于二级化学反应的非线性效应，任何非平凡模型的化学动力学速率常数的估计都是复杂的。我们开发了一种基于阻尼最小二乘（DLS）反演方法的算法来实现这一目标，然后在McKillop-Geeves（MG）细丝调节模型上测试了该方法的有效性。MG模型的动力学由一组非线性常微分方程（ODEs）定义，这些方程预测肌钙蛋白原肌球蛋白肌动蛋白和肌动蛋白肌球蛋白状态的演变。通过对这些常微分方程进行数值积分，并将其与溶液中肌球蛋白-S1片段与调节肌动蛋白结合的一系列停流芘荧光瞬态进行拟合，来估算速率常数的值。对DLS和其他两种方法，即准牛顿法（QN）和模拟退火法（SA）估计的速率常数的准确性和鲁棒性进行了评估。这些方法的比较表明，SA因其全局优化方案而提供了最佳的模型参数估计。然而，它收敛缓慢，并且量化了估计参数的唯一性。另一方面，QN方法收敛迅速，但仅当参数的初始猜测接近最佳值时，否则会发散。总的来说，DLS方法被证明是最方便的方法。它收敛速度快，能够提供动力学参数的极好估计。此外，DLS提供模型分辨率矩阵，量化模型参数的相互依赖性，从而评估其估计值的唯一性。当从噪声实验数据（如停流瞬变的芘荧光）进行评估时，此特性对于估计模型参数对实验条件的依赖性（例如Ca（^{2+}）浓度）至关重要。本研究中观察到的DLS方法的优点应在其他物理化学系统中进一步检验，以牢固地建立与其他参数估计方法相比，DSL的观察有效性。

MSC公司：

92C45型 生化问题中的动力学（药代动力学、酶动力学等）

关键词：

阻尼最小二乘法;Ca（^{2+}）灵敏度;分辨率矩阵;原肌球蛋白-肌球蛋白-actin;停止流动

软件：

齿轮
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
\textit{S.M.Mijalovich}等人，计算。生物化学。34，第1号，19--33（2010；Zbl 1403.92099）
全文： 内政部 链接

参考文献：

[1] 北卡罗来纳州阿罗拉。；Biegler，L.T.，具有简单参数界的等式约束参数估计的信赖域SQP算法，计算。优化。申请。，28, 51, (2004) ·Zbl 1056.90139号
[2] 贝克，J.V。；K.J.阿诺德（）
[3] Boussouf，S.E.公司。；Agianian，B。；B.布拉德。；Geeves，M.A.，《嗜睡杆菌肌钙蛋白对肌球蛋白与肌动蛋白丝结合的调节》，J.mol.biol。，373, 3, 587-598, (2007)
[4] Boussouf，S.E.公司。；Geeves，M.A.，原肌球蛋白和肌钙蛋白在细丝上的协同作用，Adv.exp.med.biol。，592, 99-109, (2007)
[5] Boussouf，S.E.公司。；Maytum，R。；Jaquet，K。；Geeves，M.A.，原肌球蛋白亚型在横纹肌细丝钙敏感性中的作用，J.肌肉res.细胞运动。，28, 49-58, (2007)
[6] 陈，Y。；Yan，B。；查洛维奇，J.M。；Brenner，B.，《肌球蛋白亚片段-1与调节肌动蛋白结合模型的理论动力学研究：希尔模型与鹅模型》，Biophys。J.，80，5，2338-2349，（2001）
[7] 丹尼斯，J.E。；Schnabel，R.B.，无约束优化和非线性方程的数值方法，（1983），新泽西州普伦蒂斯·霍尔·恩格尔伍德悬崖·Zbl 0579.65058号
[8] 丹尼斯，J.E。；Schnabel，R.B.，无约束优化的观点，（）
[9] Eftaxias，A。；字体J。；Fortuny，A。；Fabregat，A。；Stuber，F.，使用模拟退火的非线性动力学参数估计，计算。化学。英国，26，12，1725-1733，（2002）
[10] 法林哈，J.P.S。；马蒂尼奥，J.M.G。；Pogliani，L.，非线性最小二乘和化学动力学。分析单体-准分子衰变数据的改进方法，J.math。化学。，21, 131-139, (1997) ·Zbl 0890.92028号
[11] Frank，P.M.，《系统敏感性理论导论》（1978），纽约学术出版社·Zbl 0464.93001号
[12] Gill，P.E.，Murray，W.，1976年。变量有界的最小化。NPL报告NAC 72，英国泰丁顿国家物理实验室。
[13] 戈菲，W。；费里尔，G.D。；罗杰斯，J.，用模拟退火对统计函数进行全局优化，经济杂志。，60, 65-99, (1994) ·Zbl 0789.62095号
[14] 希尔，T.L。；Eisenberg，E。；Greene，L.，肌球蛋白亚片段1与肌动蛋白-肌钙蛋白-肌球蛋白复合物协同平衡结合的理论模型，Proc。国家。美国科学院。科学。美国，77，6，3186-3190，（1980）
[15] Hindmarsh，A.C.，GEAR：常微分方程系统求解器（1972）
[16] Kecman，V.，《学习与软计算》，（2001），麻省理工学院出版社，马萨诸塞州剑桥·Zbl 0994.68109号
[17] 柯克帕特里克，S。；盖拉特，C.D。；Vecchi，M.P.，《模拟退火优化》，《科学》，220，4598，671-680，（1983）·Zbl 1225.90162号
[18] Levenberg，K.，用最小二乘法求解某些非线性问题的方法，Q.appl。数学。，2, 164-168, (1944) ·Zbl 0063.03501号
[19] Lisy，J.M。；Simon，P.，用最小二乘法评估非线性模型中的参数，计算。化学。，22, 6, 509-513, (1998)
[20] Maytum，R。；莱勒，S.S。；Geeves，M.A.，肌肉调节三态模型中的合作性和切换，生物化学，38，3，1102-1110，（1999）
[21] McKillop，D.F。；Geeves，M.A.，《肌动蛋白和肌球蛋白亚片段1之间相互作用的调节：细丝三种状态的证据》，Biophys。J.，65，2，693-701，（1993）
[22] 门克·W·（）
[23] Nocedal，J。；Wright，S.J.，《数值优化》（2006），纽约州斯普林格·Zbl 1104.65059号
[24] 压力，W.H。；弗兰纳里，B.P。；Teukolsky，S.A.公司。；韦特林，W.T.，Numerical recipes。《科学计算的艺术》（1986），纽约剑桥大学出版社·Zbl 0587.65003号
[25] D.A.史密斯。；Geeves，M.A.，通过连续柔性链II：肌动蛋白-原肌球蛋白-肌钙蛋白协同调节肌球蛋白与肌动蛋白的相互作用，生物物理。J.，84，3168-3180，（2003）
[26] D.A.史密斯。；马图姆，R。；Geeves，M.A.，《通过连续柔性链I：肌动蛋白-原肌球蛋白系统协同调节肌球蛋白-肌动蛋白相互作用》，生物物理学。J.，84，3155-3167（2003）
[27] 塔迪，M。；Yetter，R.A.，《化学反应速率常数的评估》，国际化学杂志。动植物。，30, 151-159, (1998)
[28] 唐，W。；张，L。；林宁格，A.A。；特兰特，R.S。；Brezinsky，K.，通过物理有界高斯-牛顿（PGN）方法求解动力学反演问题，Ind.eng.chem。研究，44，3626-3637，（2005）
[29] Terry，D.B。；Messina，M.，从有限浓度数据确定速率常数和反应机理的启发式搜索算法，J.chem。inf.计算。科学。，38, 1232, (1998)
[30] 托莫维奇，R。；Vukobratovic，M.，《一般敏感性理论》（1972年），纽约爱思唯尔出版社·Zbl 0302.93014号
[31] 瓦伊达，S。；Rabitz，H.，《一级反应体系的可识别性和可区分性》，J.phys。化学。，92, 701, (1988)
[32] 瓦尔马，A。；Morbidelli，M。；Wu，H.，化学系统中的参数敏感性，（1999），剑桥大学出版社，纽约
[33] Zsyly，I.G。；扎多尔，J。；Turanyi，T.，非常不同的燃烧模型如何产生类似的结果？，程序。燃烧。inst.，30，（2004），（海报1F2-11）
此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配，可能包含数据转换错误。在某些情况下，zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献，而不要求完整或完全匹配。