| 1 | // =============================================================== // | 
|---|
| 2 | //                                                                 // | 
|---|
| 3 | //   File      : ED4_protein_2nd_structure.cxx                     // | 
|---|
| 4 | //   Purpose   :                                                   // | 
|---|
| 5 | //                                                                 // | 
|---|
| 6 | //   Institute of Microbiology (Technical University Munich)       // | 
|---|
| 7 | //   http://www.arb-home.de/                                       // | 
|---|
| 8 | //                                                                 // | 
|---|
| 9 | // =============================================================== // | 
|---|
| 10 |  | 
|---|
| 11 |  | 
|---|
| 12 | /*! \file   ED4_protein_2nd_structure.cxx | 
|---|
| 13 |  *  \brief  Implements the functions defined in ed4_protein_2nd_structure.hxx. | 
|---|
| 14 |  *  \author Markus Urban | 
|---|
| 15 |  *  \date   2008-02-08 | 
|---|
| 16 |  *  \sa     Refer to ed4_protein_2nd_structure.hxx for details, please. | 
|---|
| 17 | */ | 
|---|
| 18 |  | 
|---|
| 19 | #include "ed4_protein_2nd_structure.hxx" | 
|---|
| 20 | #include "ed4_class.hxx" | 
|---|
| 21 | #include "ed4_awars.hxx" | 
|---|
| 22 |  | 
|---|
| 23 | #include <aw_awar.hxx> | 
|---|
| 24 | #include <aw_msg.hxx> | 
|---|
| 25 | #include <aw_root.hxx> | 
|---|
| 26 | #include "arbdbt.h" | 
|---|
| 27 |  | 
|---|
| 28 | #include <iostream> | 
|---|
| 29 |  | 
|---|
| 30 | #define e4_assert(bed) arb_assert(bed) | 
|---|
| 31 |  | 
|---|
| 32 | using namespace std; | 
|---|
| 33 |  | 
|---|
| 34 | // -------------------------------------------------------------------------------- | 
|---|
| 35 | // exported data | 
|---|
| 36 |  | 
|---|
| 37 | //! Awars for the match type; binds the #PFOLD_MATCH_TYPE to the corresponding awar name. | 
|---|
| 38 | name_value_pair pfold_match_type_awars[] = { | 
|---|
| 39 |     { "Perfect_match", STRUCT_PERFECT_MATCH   }, | 
|---|
| 40 |     { "Good_match",    STRUCT_GOOD_MATCH      }, | 
|---|
| 41 |     { "Medium_match",  STRUCT_MEDIUM_MATCH    }, | 
|---|
| 42 |     { "Bad_match",     STRUCT_BAD_MATCH       }, | 
|---|
| 43 |     { "No_match",      STRUCT_NO_MATCH        }, | 
|---|
| 44 |     { "Unknown_match", STRUCT_UNKNOWN         }, | 
|---|
| 45 |     { 0,               PFOLD_MATCH_TYPE_COUNT } | 
|---|
| 46 | }; | 
|---|
| 47 |  | 
|---|
| 48 | //! Symbols for the match quality (defined by #PFOLD_MATCH_TYPE) as used for match methods #SECSTRUCT_SECSTRUCT and #SECSTRUCT_SEQUENCE_PREDICT in ED4_pfold_calculate_secstruct_match(). | 
|---|
| 49 | char *pfold_pair_chars[PFOLD_PAIRS] = { | 
|---|
| 50 |     strdup(" "), // STRUCT_PERFECT_MATCH | 
|---|
| 51 |     strdup("-"), // STRUCT_GOOD_MATCH | 
|---|
| 52 |     strdup("~"), // STRUCT_MEDIUM_MATCH | 
|---|
| 53 |     strdup("+"), // STRUCT_BAD_MATCH | 
|---|
| 54 |     strdup("#"), // STRUCT_NO_MATCH | 
|---|
| 55 |     strdup("?")  // STRUCT_UNKNOWN | 
|---|
| 56 | }; | 
|---|
| 57 |  | 
|---|
| 58 | //! Match pair definition (see #PFOLD_MATCH_TYPE) as used for match methods #SECSTRUCT_SECSTRUCT and #SECSTRUCT_SEQUENCE_PREDICT in ED4_pfold_calculate_secstruct_match(). | 
|---|
| 59 | char *pfold_pairs[PFOLD_PAIRS] = { | 
|---|
| 60 |     strdup("HH GG II TT EE BB SS -- -. .."),          // STRUCT_PERFECT_MATCH | 
|---|
| 61 |     strdup("HG HI HS EB ES TS H- G- I- T- E- B- S-"), // STRUCT_GOOD_MATCH | 
|---|
| 62 |     strdup("HT GT IT"),                               // STRUCT_MEDIUM_MATCH | 
|---|
| 63 |     strdup("ET BT"),                                  // STRUCT_BAD_MATCH | 
|---|
| 64 |     strdup("EH BH EG EI"),                            // STRUCT_NO_MATCH | 
|---|
| 65 |     strdup("")                                        // STRUCT_UNKNOWN | 
|---|
| 66 | }; | 
|---|
| 67 |  | 
|---|
| 68 | static struct pfold_mem_handler { | 
|---|
| 69 |     ~pfold_mem_handler() { | 
|---|
| 70 |         for (int i = 0; i<PFOLD_PAIRS; ++i) { | 
|---|
| 71 |             freenull(pfold_pairs[i]); | 
|---|
| 72 |             freenull(pfold_pair_chars[i]); | 
|---|
| 73 |         } | 
|---|
| 74 |     } | 
|---|
| 75 | } pfold_dealloc; | 
|---|
| 76 |  | 
|---|
| 77 | // -------------------------------------------------------------------------------- | 
|---|
| 78 |  | 
|---|
| 79 | /*! \brief Specifies the characters used for amino acid one letter code. | 
|---|
| 80 |  * | 
|---|
| 81 |  *  These are the characters that represent amino acids in one letter code. | 
|---|
| 82 |  *  The order is important as the array initializes #char2AA which is used to | 
|---|
| 83 |  *  access array elements in the tables #cf_parameters and #cf_parameters_norm. | 
|---|
| 84 |  */ | 
|---|
| 85 | static const char *amino_acids = "ARDNCEQGHILKMFPSTWYV"; | 
|---|
| 86 |  | 
|---|
| 87 | /*! \brief Maps character to amino acid one letter code. | 
|---|
| 88 |  * | 
|---|
| 89 |  *  This array maps a character to an integer value. It is initialized with the | 
|---|
| 90 |  *  function ED4_pfold_init_statics() which creates an array of the size 256 | 
|---|
| 91 |  *  (for ISO/IEC 8859-1 character encoding). Characters that represent an amino | 
|---|
| 92 |  *  acid get values from 0 to 19 (according to their position in #amino_acids) | 
|---|
| 93 |  *  and all others get the value -1. That way, it can be used to get parameters | 
|---|
| 94 |  *  from the tables #cf_parameters and #cf_parameters_norm or to check if a | 
|---|
| 95 |  *  certain character represents an amino acid. | 
|---|
| 96 |  */ | 
|---|
| 97 | static int *char2AA = 0; | 
|---|
| 98 |  | 
|---|
| 99 | /*! \brief Characters representing protein secondary structure. | 
|---|
| 100 |  * | 
|---|
| 101 |  *  Defines the characters representing secondary structure as output by the | 
|---|
| 102 |  *  function ED4_pfold_predict_structure(). According to common standards, | 
|---|
| 103 |  *  these are: <BR> | 
|---|
| 104 |  *  H = alpha-helix, <BR> | 
|---|
| 105 |  *  E = beta-sheet, <BR> | 
|---|
| 106 |  *  T = beta-turn. | 
|---|
| 107 |  */ | 
|---|
| 108 | static char structure_chars[3] = { 'H', 'E', 'T' }; | 
|---|
| 109 |  | 
|---|
| 110 | //! Amino acids that break a certain structure (#ALPHA_HELIX or #BETA_SHEET) as used in ED4_pfold_extend_nucleation_sites(). | 
|---|
| 111 | static const char *structure_breaker[2] = { | 
|---|
| 112 |         "NYPG", | 
|---|
| 113 |         "PDESGK" | 
|---|
| 114 | }; | 
|---|
| 115 |  | 
|---|
| 116 | //! Amino acids that are indifferent for a certain structure (#ALPHA_HELIX or #BETA_SHEET) as used in ED4_pfold_extend_nucleation_sites(). | 
|---|
| 117 | static const char *structure_indifferent[2] = { | 
|---|
| 118 |         "RTSC", | 
|---|
| 119 |         "RNHA" | 
|---|
| 120 | }; | 
|---|
| 121 |  | 
|---|
| 122 | //! Awars for the match method; binds the #PFOLD_MATCH_METHOD to the corresponding name that is used to create the menu in ED4_pfold_create_props_window(). | 
|---|
| 123 | static name_value_pair pfold_match_method_awars[4] = { | 
|---|
| 124 |     { "Secondary Structure <-> Secondary Structure",        SECSTRUCT_SECSTRUCT        }, | 
|---|
| 125 |     { "Secondary Structure <-> Sequence",                   SECSTRUCT_SEQUENCE         }, | 
|---|
| 126 |     { "Secondary Structure <-> Sequence (Full Prediction)", SECSTRUCT_SEQUENCE_PREDICT }, | 
|---|
| 127 |     { 0,                                                    PFOLD_MATCH_METHOD_COUNT } | 
|---|
| 128 | }; | 
|---|
| 129 |  | 
|---|
| 130 | static double max_former_value[3]  = { 1.42, 1.62, 156 }; //!< Maximum former value for alpha-helix, beta-sheet (in #cf_parameters) and beta-turn (in #cf_parameters_norm). | 
|---|
| 131 | static double min_former_value[3]  = { 0.0,  0.0,  47  }; //!< Minimum former value for alpha-helix, beta-sheet (in #cf_parameters) and beta-turn (in #cf_parameters_norm). | 
|---|
| 132 | static double max_breaker_value[3] = { 1.21, 2.03, 0.0 }; //!< Maximum breaker value for alpha-helix, beta-sheet (in #cf_parameters) and beta-turn (no breaker values => 0). | 
|---|
| 133 |  | 
|---|
| 134 | // -------------------------------------------------------------------------------- | 
|---|
| 135 |  | 
|---|
| 136 | // TODO: is there a way to prevent doxygen from stripping the comments from the table? | 
|---|
| 137 | // I simply added the parameter table as verbatim environment to show the comments in | 
|---|
| 138 | // the documentation. | 
|---|
| 139 | /*! \brief Former and breaker values for alpha-helices and beta-sheets (= strands). | 
|---|
| 140 |  * | 
|---|
| 141 |  *  \hideinitializer | 
|---|
| 142 |  *  \par Initial value: | 
|---|
| 143 |  *  \verbatim | 
|---|
| 144 |  { | 
|---|
| 145 |  //   Helix Former   Strand Former   Helix Breaker   Strand Breaker   Amino | 
|---|
| 146 |  //   Value          Value           Value           Value            Acid | 
|---|
| 147 |  // ----------------------------------------------------------------------- | 
|---|
| 148 |     { 1.34,          0.00,           0.00,           0.00 },          // A | 
|---|
| 149 |     { 0.00,          0.00,           0.00,           0.00 },          // R | 
|---|
| 150 |     { 0.50,          0.00,           0.00,           1.39 },          // D | 
|---|
| 151 |     { 0.00,          0.00,           1.03,           0.00 },          // N | 
|---|
| 152 |     { 0.00,          1.13,           0.00,           0.00 },          // C | 
|---|
| 153 |     { 1.42,          0.00,           0.00,           2.03 },          // E | 
|---|
| 154 |     { 1.05,          1.05,           0.00,           0.00 },          // Q | 
|---|
| 155 |     { 0.00,          0.00,           1.21,           1.00 },          // G | 
|---|
| 156 |     { 0.50,          0.00,           0.00,           0.00 },          // H | 
|---|
| 157 |     { 1.02,          1.52,           0.00,           0.00 },          // I | 
|---|
| 158 |     { 1.14,          1.24,           0.00,           0.00 },          // L | 
|---|
| 159 |     { 1.09,          0.00,           0.00,           1.01 },          // K | 
|---|
| 160 |     { 1.37,          1.00,           0.00,           0.00 },          // M | 
|---|
| 161 |     { 1.07,          1.31,           0.00,           0.00 },          // F | 
|---|
| 162 |     { 0.00,          0.00,           1.21,           1.36 },          // P | 
|---|
| 163 |     { 0.00,          0.00,           0.00,           1.00 },          // S | 
|---|
| 164 |     { 0.00,          1.13,           0.00,           0.00 },          // T | 
|---|
| 165 |     { 1.02,          1.30,           0.00,           0.00 },          // W | 
|---|
| 166 |     { 0.00,          1.40,           1.00,           0.00 },          // Y | 
|---|
| 167 |     { 1.00,          1.62,           0.00,           0.00 }};         // V | 
|---|
| 168 |     \endverbatim | 
|---|
| 169 |  * | 
|---|
| 170 |  *  The former and breaker values are used to find alpha-helix and beta-sheet | 
|---|
| 171 |  *  nucleation sites in ED4_pfold_find_nucleation_sites() and to resolve overlaps | 
|---|
| 172 |  *  in ED4_pfold_resolve_overlaps(). Addressing the array with the enums | 
|---|
| 173 |  *  #ALPHA_HELIX or #BETA_SHEET as second index gives the former values and | 
|---|
| 174 |  *  addressing it with #ALPHA_HELIX+2 or #BETA_SHEET+2 gives the breaker values. | 
|---|
| 175 |  *  The first index is for the amino acid. Use #char2AA to convert an amino acid | 
|---|
| 176 |  *  character to the corresponding index. | 
|---|
| 177 |  * | 
|---|
| 178 |  *  \sa Refer to the definition in the source code for commented table. | 
|---|
| 179 |  */ | 
|---|
| 180 | static double cf_parameters[20][4] = { | 
|---|
| 181 |     /* Helix Former   Strand Former   Helix Breaker   Strand Breaker   Amino | 
|---|
| 182 |       Value          Value           Value           Value            Acid | 
|---|
| 183 |     ----------------------------------------------------------------------- */ | 
|---|
| 184 |     { 1.34,          0.00,           0.00,           0.00 },          // A | 
|---|
| 185 |     { 0.00,          0.00,           0.00,           0.00 },          // R | 
|---|
| 186 |     { 0.50,          0.00,           0.00,           1.39 },          // D | 
|---|
| 187 |     { 0.00,          0.00,           1.03,           0.00 },          // N | 
|---|
| 188 |     { 0.00,          1.13,           0.00,           0.00 },          // C | 
|---|
| 189 |     { 1.42,          0.00,           0.00,           2.03 },          // E | 
|---|
| 190 |     { 1.05,          1.05,           0.00,           0.00 },          // Q | 
|---|
| 191 |     { 0.00,          0.00,           1.21,           1.00 },          // G | 
|---|
| 192 |     { 0.50,          0.00,           0.00,           0.00 },          // H | 
|---|
| 193 |     { 1.02,          1.52,           0.00,           0.00 },          // I | 
|---|
| 194 |     { 1.14,          1.24,           0.00,           0.00 },          // L | 
|---|
| 195 |     { 1.09,          0.00,           0.00,           1.01 },          // K | 
|---|
| 196 |     { 1.37,          1.00,           0.00,           0.00 },          // M | 
|---|
| 197 |     { 1.07,          1.31,           0.00,           0.00 },          // F | 
|---|
| 198 |     { 0.00,          0.00,           1.21,           1.36 },          // P | 
|---|
| 199 |     { 0.00,          0.00,           0.00,           1.00 },          // S | 
|---|
| 200 |     { 0.00,          1.13,           0.00,           0.00 },          // T | 
|---|
| 201 |     { 1.02,          1.30,           0.00,           0.00 },          // W | 
|---|
| 202 |     { 0.00,          1.40,           1.00,           0.00 },          // Y | 
|---|
| 203 |     { 1.00,          1.62,           0.00,           0.00 } };        // V | 
|---|
| 204 |  | 
|---|
| 205 | /*! \brief Normalized former values for alpha-helices, beta-sheets (= strands) | 
|---|
| 206 |  *         and beta-turns as well as beta-turn probabilities. | 
|---|
| 207 |  * | 
|---|
| 208 |  *  \hideinitializer | 
|---|
| 209 |  *  \par Initial value: | 
|---|
| 210 |  *  \verbatim | 
|---|
| 211 |  { | 
|---|
| 212 |  //   P(a)  P(b)  P(turn)  f(i)    f(i+1)  f(i+2)  f(i+3)     Amino Acid | 
|---|
| 213 |  // -------------------------------------------------------------------- | 
|---|
| 214 |     { 142,   83,   66,     0.060,  0.076,  0.035,  0.058 },   // A | 
|---|
| 215 |     {  98,   93,   95,     0.070,  0.106,  0.099,  0.085 },   // R | 
|---|
| 216 |     { 101,   54,  146,     0.147,  0.110,  0.179,  0.081 },   // D | 
|---|
| 217 |     {  67,   89,  156,     0.161,  0.083,  0.191,  0.091 },   // N | 
|---|
| 218 |     {  70,  119,  119,     0.149,  0.050,  0.117,  0.128 },   // C | 
|---|
| 219 |     { 151,   37,   74,     0.056,  0.060,  0.077,  0.064 },   // E | 
|---|
| 220 |     { 111,  110,   98,     0.074,  0.098,  0.037,  0.098 },   // Q | 
|---|
| 221 |     {  57,   75,  156,     0.102,  0.085,  0.190,  0.152 },   // G | 
|---|
| 222 |     { 100,   87,   95,     0.140,  0.047,  0.093,  0.054 },   // H | 
|---|
| 223 |     { 108,  160,   47,     0.043,  0.034,  0.013,  0.056 },   // I | 
|---|
| 224 |     { 121,  130,   59,     0.061,  0.025,  0.036,  0.070 },   // L | 
|---|
| 225 |     { 116,   74,  101,     0.055,  0.115,  0.072,  0.095 },   // K | 
|---|
| 226 |     { 145,  105,   60,     0.068,  0.082,  0.014,  0.055 },   // M | 
|---|
| 227 |     { 113,  138,   60,     0.059,  0.041,  0.065,  0.065 },   // F | 
|---|
| 228 |     {  57,   55,  152,     0.102,  0.301,  0.034,  0.068 },   // P | 
|---|
| 229 |     {  77,   75,  143,     0.120,  0.139,  0.125,  0.106 },   // S | 
|---|
| 230 |     {  83,  119,   96,     0.086,  0.108,  0.065,  0.079 },   // T | 
|---|
| 231 |     { 108,  137,   96,     0.077,  0.013,  0.064,  0.167 },   // W | 
|---|
| 232 |     {  69,  147,  114,     0.082,  0.065,  0.114,  0.125 },   // Y | 
|---|
| 233 |     { 106,  170,   50,     0.062,  0.048,  0.028,  0.053 }};  // V | 
|---|
| 234 |     \endverbatim | 
|---|
| 235 |  * | 
|---|
| 236 |  *  The normalized former values are used to find beta-turns in an amino acid | 
|---|
| 237 |  *  sequence in ED4_pfold_find_turns(). Addressing the array with the enums | 
|---|
| 238 |  *  #ALPHA_HELIX, #BETA_SHEET or #BETA_TURN as second index gives the former | 
|---|
| 239 |  *  values and addressing it with #BETA_TURN+i \f$(1 <= i <= 4)\f$ gives the | 
|---|
| 240 |  *  turn probabilities. The first index is for the amino acid. Use #char2AA to | 
|---|
| 241 |  *  convert an amino acid character to the corresponding index. | 
|---|
| 242 |  * | 
|---|
| 243 |  *  \sa Refer to the definition in the source code for commented table. | 
|---|
| 244 |  */ | 
|---|
| 245 | static double cf_parameters_norm[20][7] = { | 
|---|
| 246 |     /* P(a)  P(b)  P(turn)  f(i)    f(i+1)  f(i+2)  f(i+3)     Amino Acid | 
|---|
| 247 |     -------------------------------------------------------------------- */ | 
|---|
| 248 |     { 142,   83,   66,     0.060,  0.076,  0.035,  0.058 },   // A | 
|---|
| 249 |     {  98,   93,   95,     0.070,  0.106,  0.099,  0.085 },   // R | 
|---|
| 250 |     { 101,   54,  146,     0.147,  0.110,  0.179,  0.081 },   // D | 
|---|
| 251 |     {  67,   89,  156,     0.161,  0.083,  0.191,  0.091 },   // N | 
|---|
| 252 |     {  70,  119,  119,     0.149,  0.050,  0.117,  0.128 },   // C | 
|---|
| 253 |     { 151,   37,   74,     0.056,  0.060,  0.077,  0.064 },   // E | 
|---|
| 254 |     { 111,  110,   98,     0.074,  0.098,  0.037,  0.098 },   // Q | 
|---|
| 255 |     {  57,   75,  156,     0.102,  0.085,  0.190,  0.152 },   // G | 
|---|
| 256 |     { 100,   87,   95,     0.140,  0.047,  0.093,  0.054 },   // H | 
|---|
| 257 |     { 108,  160,   47,     0.043,  0.034,  0.013,  0.056 },   // I | 
|---|
| 258 |     { 121,  130,   59,     0.061,  0.025,  0.036,  0.070 },   // L | 
|---|
| 259 |     { 116,   74,  101,     0.055,  0.115,  0.072,  0.095 },   // K | 
|---|
| 260 |     { 145,  105,   60,     0.068,  0.082,  0.014,  0.055 },   // M | 
|---|
| 261 |     { 113,  138,   60,     0.059,  0.041,  0.065,  0.065 },   // F | 
|---|
| 262 |     {  57,   55,  152,     0.102,  0.301,  0.034,  0.068 },   // P | 
|---|
| 263 |     {  77,   75,  143,     0.120,  0.139,  0.125,  0.106 },   // S | 
|---|
| 264 |     {  83,  119,   96,     0.086,  0.108,  0.065,  0.079 },   // T | 
|---|
| 265 |     { 108,  137,   96,     0.077,  0.013,  0.064,  0.167 },   // W | 
|---|
| 266 |     {  69,  147,  114,     0.082,  0.065,  0.114,  0.125 },   // Y | 
|---|
| 267 |     { 106,  170,   50,     0.062,  0.048,  0.028,  0.053 } }; // V | 
|---|
| 268 |  | 
|---|
| 269 | // -------------------------------------------------------------------------------- | 
|---|
| 270 |  | 
|---|
| 271 | /*! \brief Symmetric arithmetic rounding of a double value to an integer value. | 
|---|
| 272 |  * | 
|---|
| 273 |  *  \param[in] d Value to be rounded | 
|---|
| 274 |  *  \return    Rounded value | 
|---|
| 275 |  * | 
|---|
| 276 |  *  Rounds a double value to an integer value using symmetric arithmetic rounding, | 
|---|
| 277 |  *  i.e. a number \f$x.y\f$ is rounded to \f$x\f$ if \f$y < 5\f$ and to \f$x+1\f$ | 
|---|
| 278 |  *  otherwise. | 
|---|
| 279 |  */ | 
|---|
| 280 | inline int ED4_pfold_round_sym(double d) { | 
|---|
| 281 |     return int(d + .5); | 
|---|
| 282 | } | 
|---|
| 283 |  | 
|---|
| 284 |  | 
|---|
| 285 | /*! \brief Initializes static variables. | 
|---|
| 286 |  * | 
|---|
| 287 |  *  So far, this function only concerns #char2AA which gets initialized here. | 
|---|
| 288 |  *  See #char2AA for details on the values. It is called by | 
|---|
| 289 |  *  ED4_pfold_predict_structure() and ED4_pfold_calculate_secstruct_match(). | 
|---|
| 290 |  * | 
|---|
| 291 |  *  \attention If any other prediction function is used alone before calling one | 
|---|
| 292 |  *             of the mentioned functions, this function has to be called first. | 
|---|
| 293 |  */ | 
|---|
| 294 | static void ED4_pfold_init_statics() { | 
|---|
| 295 |     // specify the characters used for amino acid one letter code | 
|---|
| 296 |     if (!char2AA) { | 
|---|
| 297 |         char2AA = new int [256]; | 
|---|
| 298 |         for (int i = 0; i < 256; i++) { | 
|---|
| 299 |             char2AA[i] = -1; | 
|---|
| 300 |         } | 
|---|
| 301 |         for (int i = 0; amino_acids[i]; i++) { | 
|---|
| 302 |             char2AA[(unsigned char)amino_acids[i]] = i; | 
|---|
| 303 |         } | 
|---|
| 304 |     } | 
|---|
| 305 | } | 
|---|
| 306 |  | 
|---|
| 307 |  | 
|---|
| 308 | /*! \brief Finds nucleation sites that initiate the specified structure. | 
|---|
| 309 |  * | 
|---|
| 310 |  *  \param[in]  sequence  Amino acid sequence | 
|---|
| 311 |  *  \param[out] structure Predicted secondary structure | 
|---|
| 312 |  *  \param[in]  length    Size of \a sequence and \a structure | 
|---|
| 313 |  *  \param[in]  s         Secondary structure type (either #ALPHA_HELIX or #BETA_SHEET) | 
|---|
| 314 |  * | 
|---|
| 315 |  *  This function finds nucleation sites that initiate the specified structure | 
|---|
| 316 |  *  (alpha-helix or beta-sheet). A window of a fixed size is moved over the | 
|---|
| 317 |  *  sequence and former and breaker values (as defined by #cf_parameters) for | 
|---|
| 318 |  *  the amino acids in the window are summed up. If the former values in this | 
|---|
| 319 |  *  region reach a certain value and the breaker values do not exceed a certain | 
|---|
| 320 |  *  limit a nucleation site is formed, i.e. the region is assumed to be the | 
|---|
| 321 |  *  corresponding secondary structure. The result is stored in \a structure. | 
|---|
| 322 |  */ | 
|---|
| 323 | static void ED4_pfold_find_nucleation_sites(const unsigned char *sequence, char *structure, int length, const PFOLD_STRUCTURE s) { | 
|---|
| 324 | #ifdef SHOW_PROGRESS | 
|---|
| 325 |     cout << endl << "Searching for nucleation sites:" << endl; | 
|---|
| 326 | #endif | 
|---|
| 327 |     e4_assert(s == ALPHA_HELIX || s == BETA_SHEET); // incorrect value for s | 
|---|
| 328 |     e4_assert(char2AA); // char2AA not initialized; ED4_pfold_init_statics() failed or hasn't been called yet | 
|---|
| 329 |  | 
|---|
| 330 |     char   *gap_chars    = ED4_ROOT->aw_root->awar(ED4_AWAR_GAP_CHARS)->read_string(); // gap characters | 
|---|
| 331 |     int     windowSize   = (s == ALPHA_HELIX ? 6 : 5); // window size used for finding nucleation sites | 
|---|
| 332 |     double  sumOfFormVal = 0, sumOfBreakVal = 0; // sum of former resp. breaker values in window | 
|---|
| 333 |     int     pos;                // current position in sequence | 
|---|
| 334 |     int     count;              // number of amino acids found in window | 
|---|
| 335 |  | 
|---|
| 336 |     for (int i = 0; i < ((length + 1) - windowSize); i++) { | 
|---|
| 337 |         int aa = 0;             // amino acid | 
|---|
| 338 |  | 
|---|
| 339 |         pos = i; | 
|---|
| 340 |         for (count = 0; count < windowSize; count++) { | 
|---|
| 341 |             // skip gaps | 
|---|
| 342 |             while (pos < ((length + 1) - windowSize) && | 
|---|
| 343 |                     strchr(gap_chars, sequence[pos + count])) { | 
|---|
| 344 |                 pos++; | 
|---|
| 345 |             } | 
|---|
| 346 |             aa = char2AA[sequence[pos + count]]; | 
|---|
| 347 |             if (aa == -1) break; // unknown character found | 
|---|
| 348 |  | 
|---|
| 349 |             // compute former and breaker values | 
|---|
| 350 |             sumOfFormVal += cf_parameters[aa][s]; | 
|---|
| 351 |             sumOfBreakVal += cf_parameters[aa][s+2]; | 
|---|
| 352 |         } | 
|---|
| 353 |  | 
|---|
| 354 |         // assign sequence and save start and end of nucleation site for later extension | 
|---|
| 355 |         if ((sumOfFormVal > (windowSize - 2)) && (sumOfBreakVal < 2)) { | 
|---|
| 356 |             for (int j = i; j < (pos + count); j++) { | 
|---|
| 357 |                 if (char2AA[sequence[j]] != -1) structure[j] = structure_chars[s]; | 
|---|
| 358 |             } | 
|---|
| 359 |         } | 
|---|
| 360 |         if (aa == -1) i = pos + count; // skip unknown character | 
|---|
| 361 |         sumOfFormVal = 0, sumOfBreakVal = 0; | 
|---|
| 362 |     } | 
|---|
| 363 |  | 
|---|
| 364 |     free(gap_chars); | 
|---|
| 365 | #ifdef SHOW_PROGRESS | 
|---|
| 366 |     cout << structure << endl; | 
|---|
| 367 | #endif | 
|---|
| 368 | } | 
|---|
| 369 |  | 
|---|
| 370 |  | 
|---|
| 371 | /*! \brief Extends the found nucleation sites in both directions. | 
|---|
| 372 |  * | 
|---|
| 373 |  *  \param[in]  sequence  Amino acid sequence | 
|---|
| 374 |  *  \param[out] structure Predicted secondary structure | 
|---|
| 375 |  *  \param[in]  length    Size of \a sequence and \a structure | 
|---|
| 376 |  *  \param[in]  s         Secondary structure type (either #ALPHA_HELIX or #BETA_SHEET) | 
|---|
| 377 |  * | 
|---|
| 378 |  *  The function extends the nucleation sites found by ED4_pfold_find_nucleation_sites() | 
|---|
| 379 |  *  in both directions. Extension continues until a certain amino acid constellation | 
|---|
| 380 |  *  is found. The amino acid 'P' breaks an alpha-helix and 'P' as well as 'E' break | 
|---|
| 381 |  *  a beta-sheet. Also, two successive breakers or one breaker followed by an | 
|---|
| 382 |  *  indifferent amino acid (as defined by #structure_breaker and #structure_indifferent) | 
|---|
| 383 |  *  break the structure. The result is stored in \a structure. | 
|---|
| 384 |  */ | 
|---|
| 385 | static void ED4_pfold_extend_nucleation_sites(const unsigned char *sequence, char *structure, int length, const PFOLD_STRUCTURE s) { | 
|---|
| 386 | #ifdef SHOW_PROGRESS | 
|---|
| 387 |     cout << endl << "Extending nucleation sites:" << endl; | 
|---|
| 388 | #endif | 
|---|
| 389 |     e4_assert(s == ALPHA_HELIX || s == BETA_SHEET); // incorrect value for s | 
|---|
| 390 |     e4_assert(char2AA); // char2AA not initialized; ED4_pfold_init_statics() failed or hasn't been called yet | 
|---|
| 391 |  | 
|---|
| 392 |     bool break_structure = false;       // break the current structure | 
|---|
| 393 |     int  start           = 0, end = 0;  // start and end of nucleation site | 
|---|
| 394 |     int  neighbour       = 0;           // neighbour of start or end | 
|---|
| 395 |  | 
|---|
| 396 |     char *gap_chars = ED4_ROOT->aw_root->awar(ED4_AWAR_GAP_CHARS)->read_string();       // gap characters | 
|---|
| 397 |  | 
|---|
| 398 |     // find nucleation sites and extend them in both directions (for whole sequence) | 
|---|
| 399 |     for (int indStruct = 0; indStruct < length; indStruct++) { | 
|---|
| 400 |  | 
|---|
| 401 |         // search start and end of nucleated region | 
|---|
| 402 |         while (indStruct < length && | 
|---|
| 403 |                ((structure[indStruct] == ' ') || strchr(gap_chars, sequence[indStruct])) | 
|---|
| 404 |                ) indStruct++; | 
|---|
| 405 |  | 
|---|
| 406 |         if (indStruct >= length) break; | 
|---|
| 407 |         // get next amino acid that is not included in nucleation site | 
|---|
| 408 |         start = indStruct - 1; | 
|---|
| 409 |         while (indStruct < length && | 
|---|
| 410 |                 (structure[indStruct] != ' ' || strchr(gap_chars, sequence[indStruct]))) { | 
|---|
| 411 |             indStruct++; | 
|---|
| 412 |         } | 
|---|
| 413 |         // get next amino acid that is not included in nucleation site | 
|---|
| 414 |         end = indStruct; | 
|---|
| 415 |  | 
|---|
| 416 |         // extend nucleated region in both directions | 
|---|
| 417 |         // left side: | 
|---|
| 418 |         while (start > 1 && strchr(gap_chars, sequence[start])) { | 
|---|
| 419 |             start--; // skip gaps | 
|---|
| 420 |         } | 
|---|
| 421 |         // break if no amino acid is found | 
|---|
| 422 |         if (start >= 0) break_structure = (char2AA[sequence[start]] == -1); | 
|---|
| 423 |         while (!break_structure && (start > 1) && (structure[start] == ' ')) { | 
|---|
| 424 |             // break if absolute breaker (P or E) is found | 
|---|
| 425 |             break_structure = (sequence[start] == 'P'); | 
|---|
| 426 |             if (s == BETA_SHEET) break_structure |= (sequence[start] == 'E'); | 
|---|
| 427 |             if (break_structure) break; | 
|---|
| 428 |             // check for breaker at current position | 
|---|
| 429 |             break_structure = (strchr(structure_breaker[s], sequence[start]) != 0); | 
|---|
| 430 |             neighbour = start - 1; // get neighbour | 
|---|
| 431 |             while (neighbour > 0 && strchr(gap_chars, sequence[neighbour])) { | 
|---|
| 432 |                 neighbour--; // skip gaps | 
|---|
| 433 |             } | 
|---|
| 434 |             // break if out of bounds or no amino acid is found | 
|---|
| 435 |             if (neighbour <= 0 || char2AA[sequence[neighbour]] == -1) { | 
|---|
| 436 |                 break; | 
|---|
| 437 |             } | 
|---|
| 438 |             // break if another breaker or indifferent amino acid is found | 
|---|
| 439 |             break_structure &= | 
|---|
| 440 |                 (strchr(structure_breaker[s], sequence[neighbour]) != 0) || | 
|---|
| 441 |                 (strchr(structure_indifferent[s], sequence[neighbour]) != 0); | 
|---|
| 442 |             if (!break_structure) { | 
|---|
| 443 |                 structure[start] = structure_chars[s]; | 
|---|
| 444 |             } | 
|---|
| 445 |             start = neighbour;  // continue with neighbour | 
|---|
| 446 |         } | 
|---|
| 447 |  | 
|---|
| 448 |         // right side: | 
|---|
| 449 |         while (end < (length - 2) && strchr(gap_chars, sequence[end])) { | 
|---|
| 450 |             end++; // skip gaps | 
|---|
| 451 |         } | 
|---|
| 452 |         // break if no amino acid is found | 
|---|
| 453 |         if (end <= (length - 1)) break_structure = (char2AA[sequence[end]] == -1); | 
|---|
| 454 |         while (!break_structure && (end < (length - 2))) { | 
|---|
| 455 |             // break if absolute breaker (P or E) is found | 
|---|
| 456 |             break_structure = (sequence[end] == 'P'); | 
|---|
| 457 |             if (s == BETA_SHEET) break_structure |= (sequence[end] == 'E'); | 
|---|
| 458 |             if (break_structure) break; | 
|---|
| 459 |             // check for breaker at current position | 
|---|
| 460 |             break_structure = (strchr(structure_breaker[s], sequence[end]) != 0); | 
|---|
| 461 |             neighbour = end + 1; // get neighbour | 
|---|
| 462 |             while (neighbour < (length - 2) && strchr(gap_chars, sequence[neighbour])) { | 
|---|
| 463 |                 neighbour++; // skip gaps | 
|---|
| 464 |             } | 
|---|
| 465 |             // break if out of bounds or no amino acid is found | 
|---|
| 466 |             if (neighbour >= (length - 1) || char2AA[sequence[neighbour]] == -1) { | 
|---|
| 467 |                 end = neighbour; | 
|---|
| 468 |                 break; | 
|---|
| 469 |             } | 
|---|
| 470 |             // break if another breaker or indifferent amino acid is found | 
|---|
| 471 |             break_structure &= | 
|---|
| 472 |                 (strchr(structure_breaker[s], sequence[neighbour]) != 0) || | 
|---|
| 473 |                 (strchr(structure_indifferent[s], sequence[neighbour]) != 0); | 
|---|
| 474 |             if (!break_structure) { | 
|---|
| 475 |                 structure[end] = structure_chars[s]; | 
|---|
| 476 |             } | 
|---|
| 477 |             end = neighbour; // continue with neighbour | 
|---|
| 478 |         } | 
|---|
| 479 |         indStruct = end; // continue with end | 
|---|
| 480 |     } | 
|---|
| 481 |  | 
|---|
| 482 |     free(gap_chars); | 
|---|
| 483 | #ifdef SHOW_PROGRESS | 
|---|
| 484 |     cout << structure << endl; | 
|---|
| 485 | #endif | 
|---|
| 486 | } | 
|---|
| 487 |  | 
|---|
| 488 |  | 
|---|
| 489 | /*! \brief Predicts beta-turns from the given amino acid sequence | 
|---|
| 490 |  * | 
|---|
| 491 |  *  \param[in]  sequence  Amino acid sequence | 
|---|
| 492 |  *  \param[out] structure Predicted secondary structure | 
|---|
| 493 |  *  \param[in]  length    Size of \a sequence and \a structure | 
|---|
| 494 |  * | 
|---|
| 495 |  *  A window of a fixed size is moved over the sequence and former values for | 
|---|
| 496 |  *  alpha-helices, beta-sheets and beta-turns are summed up. In addition, | 
|---|
| 497 |  *  beta-turn probabilities are multiplied. The values are specified in | 
|---|
| 498 |  *  #cf_parameters_norm. If the former values for beta-turn are greater than | 
|---|
| 499 |  *  the ones for alpha-helix and beta-sheet and the turn probabilities | 
|---|
| 500 |  *  exceed a certain limit the region is assumed to be a beta-turn. The result | 
|---|
| 501 |  *  is stored in \a structure. | 
|---|
| 502 |  */ | 
|---|
| 503 | static void ED4_pfold_find_turns(const unsigned char *sequence, char *structure, int length) { | 
|---|
| 504 | #ifdef SHOW_PROGRESS | 
|---|
| 505 |     cout << endl << "Searching for beta-turns: " << endl; | 
|---|
| 506 | #endif | 
|---|
| 507 |     e4_assert(char2AA); // char2AA not initialized; ED4_pfold_init_statics() failed or hasn't been called yet | 
|---|
| 508 |  | 
|---|
| 509 |     char *gap_chars = ED4_ROOT->aw_root->awar(ED4_AWAR_GAP_CHARS)->read_string(); // gap characters | 
|---|
| 510 |     const int windowSize = 4; // window size | 
|---|
| 511 |     double P_a = 0, P_b = 0, P_turn = 0; // former values for helix, sheet and beta-turn | 
|---|
| 512 |     double p_t = 1; // probability for beta-turn | 
|---|
| 513 |     int pos;        // position in sequence | 
|---|
| 514 |     int count;      // position in window | 
|---|
| 515 |     int aa;         // amino acid | 
|---|
| 516 |  | 
|---|
| 517 |     for (int i = 0; i < ((length + 1) - windowSize); i++) { | 
|---|
| 518 |         pos = i; | 
|---|
| 519 |         for (count = 0; count < windowSize; count++) { | 
|---|
| 520 |             // skip gaps | 
|---|
| 521 |             while (pos < ((length + 1) - windowSize) && | 
|---|
| 522 |                     strchr(gap_chars, sequence[pos + count])) { | 
|---|
| 523 |                 pos++; | 
|---|
| 524 |             } | 
|---|
| 525 |             aa = char2AA[sequence[pos + count]]; | 
|---|
| 526 |             if (aa == -1) break; // unknown character found | 
|---|
| 527 |  | 
|---|
| 528 |             // compute former values and turn probability | 
|---|
| 529 |             P_a    += cf_parameters_norm[aa][0]; | 
|---|
| 530 |             P_b    += cf_parameters_norm[aa][1]; | 
|---|
| 531 |             P_turn += cf_parameters_norm[aa][2]; | 
|---|
| 532 |             p_t    *= cf_parameters_norm[aa][3 + count]; | 
|---|
| 533 |         } | 
|---|
| 534 |         if (count != 0) { | 
|---|
| 535 |             P_a /= count; | 
|---|
| 536 |             P_b /= count; | 
|---|
| 537 |             P_turn /= count; | 
|---|
| 538 |             if ((p_t > 0.000075) && (P_turn > 100) && (P_turn > P_a) && (P_turn > P_b)) { | 
|---|
| 539 |                 for (int j = i; j < (pos + count); j++) { | 
|---|
| 540 |                     if (char2AA[sequence[j]] != -1) structure[j] = structure_chars[BETA_TURN]; | 
|---|
| 541 |                 } | 
|---|
| 542 |             } | 
|---|
| 543 |         } | 
|---|
| 544 |         if (aa == -1) i = pos + count; // skip unknown character | 
|---|
| 545 |         p_t = 1, P_a = 0, P_b = 0, P_turn = 0; | 
|---|
| 546 |     } | 
|---|
| 547 |  | 
|---|
| 548 |     free(gap_chars); | 
|---|
| 549 | #ifdef SHOW_PROGRESS | 
|---|
| 550 |     cout << structure << endl; | 
|---|
| 551 | #endif | 
|---|
| 552 | } | 
|---|
| 553 |  | 
|---|
| 554 |  | 
|---|
| 555 | /*! \brief Resolves overlaps of predicted secondary structures and creates structure summary. | 
|---|
| 556 |  * | 
|---|
| 557 |  *  \param[in]     sequence   Amino acid sequence | 
|---|
| 558 |  *  \param[in,out] structures Predicted secondary structures (#ALPHA_HELIX, #BETA_SHEET, | 
|---|
| 559 |  *                            #BETA_TURN and #STRUCTURE_SUMMARY, in this order) | 
|---|
| 560 |  *  \param[in]     length     Size of \a sequence and \a structures[i] | 
|---|
| 561 |  * | 
|---|
| 562 |  *  The function takes the given predicted structures (alpha-helix, beta-sheet | 
|---|
| 563 |  *  and beta-turn) and searches for overlapping regions. If a beta-turn is found | 
|---|
| 564 |  *  the structure summary is assumed to be a beta-turn. For overlapping alpha-helices | 
|---|
| 565 |  *  and beta-sheets the former values are summed up for this region and the | 
|---|
| 566 |  *  structure summary is assumed to be the structure type with the higher former | 
|---|
| 567 |  *  value. The result is stored in \a structures[3] (= \a structures[#STRUCTURE_SUMMARY]). | 
|---|
| 568 |  * | 
|---|
| 569 |  *  \attention I couldn't find a standard procedure for resolving overlaps and | 
|---|
| 570 |  *             there might be other (possibly better) ways to do that. | 
|---|
| 571 |  */ | 
|---|
| 572 | static void ED4_pfold_resolve_overlaps(const unsigned char *sequence, char *structures[4], int length) { | 
|---|
| 573 | #ifdef SHOW_PROGRESS | 
|---|
| 574 |     cout << endl << "Resolving overlaps: " << endl; | 
|---|
| 575 | #endif | 
|---|
| 576 |     e4_assert(char2AA); // char2AA not initialized; ED4_pfold_init_statics() failed or hasn't been called yet | 
|---|
| 577 |  | 
|---|
| 578 |     int start = -1;    // start of overlap | 
|---|
| 579 |     int end   = -1;    // end of overlap | 
|---|
| 580 |     double P_a = 0;    // sum of former values for alpha-helix in overlapping regions | 
|---|
| 581 |     double P_b = 0;    // sum of former values for beta-sheet in overlapping regions | 
|---|
| 582 |     PFOLD_STRUCTURE s; // structure with the highest former values | 
|---|
| 583 |     char *gap_chars = ED4_ROOT->aw_root->awar(ED4_AWAR_GAP_CHARS)->read_string(); // gap characters | 
|---|
| 584 |  | 
|---|
| 585 |     // scan structures for overlaps | 
|---|
| 586 |     for (int pos = 0; pos < length; pos++) { | 
|---|
| 587 |  | 
|---|
| 588 |         // if beta-turn is found at position pos -> summary is beta-turn | 
|---|
| 589 |         if (structures[BETA_TURN][pos] != ' ') { | 
|---|
| 590 |             structures[STRUCTURE_SUMMARY][pos] = structure_chars[BETA_TURN]; | 
|---|
| 591 |  | 
|---|
| 592 |         // if helix and sheet are overlapping and no beta-turn is found -> check which structure has the highest sum of former values | 
|---|
| 593 |         } | 
|---|
| 594 |         else if ((structures[ALPHA_HELIX][pos] != ' ') && (structures[BETA_SHEET][pos] != ' ')) { | 
|---|
| 595 |  | 
|---|
| 596 |             // search start and end of overlap (as long as no beta-turn is found) | 
|---|
| 597 |             start = pos; | 
|---|
| 598 |             end = pos; | 
|---|
| 599 |             while (structures[ALPHA_HELIX][end] != ' ' && structures[BETA_SHEET][end] != ' ' && | 
|---|
| 600 |                     structures[BETA_TURN][end] == ' ') { | 
|---|
| 601 |                 end++; | 
|---|
| 602 |             } | 
|---|
| 603 |  | 
|---|
| 604 |             // calculate P_a and P_b for overlap | 
|---|
| 605 |             for (int i = start; i < end; i++) { | 
|---|
| 606 |                 // skip gaps | 
|---|
| 607 |                 while (i < end && strchr(gap_chars, sequence[i])) { | 
|---|
| 608 |                     i++; | 
|---|
| 609 |                 } | 
|---|
| 610 |                 int aa = char2AA[sequence[i]]; | 
|---|
| 611 |                 if (aa != -1) { | 
|---|
| 612 |                     P_a += cf_parameters[aa][ALPHA_HELIX]; | 
|---|
| 613 |                     P_b += cf_parameters[aa][BETA_SHEET]; | 
|---|
| 614 |                 } | 
|---|
| 615 |             } | 
|---|
| 616 |  | 
|---|
| 617 |             // check which structure is more likely and set s appropriately | 
|---|
| 618 |             s = (P_a > P_b) ? ALPHA_HELIX : BETA_SHEET; | 
|---|
| 619 |  | 
|---|
| 620 |             // set structure for overlapping region | 
|---|
| 621 |             for (int i = start; i < end; i++) { | 
|---|
| 622 |                 structures[STRUCTURE_SUMMARY][i] = structure_chars[s]; | 
|---|
| 623 |             } | 
|---|
| 624 |  | 
|---|
| 625 |             // set variables for next pass of loop resp. end of loop | 
|---|
| 626 |             P_a = 0, P_b = 0; | 
|---|
| 627 |             pos = end - 1; | 
|---|
| 628 |  | 
|---|
| 629 |         // if helix and sheet are not overlapping and no beta-turn is found -> set structure accordingly | 
|---|
| 630 |         } | 
|---|
| 631 |         else { | 
|---|
| 632 |             // summary at position pos is helix resp. sheet | 
|---|
| 633 |             if (structures[ALPHA_HELIX][pos] != ' ') { | 
|---|
| 634 |                 structures[STRUCTURE_SUMMARY][pos] = structure_chars[ALPHA_HELIX]; | 
|---|
| 635 |             } | 
|---|
| 636 |             else if (structures[BETA_SHEET][pos] != ' ') { | 
|---|
| 637 |                 structures[STRUCTURE_SUMMARY][pos] = structure_chars[BETA_SHEET]; | 
|---|
| 638 |             } | 
|---|
| 639 |         } | 
|---|
| 640 |     } | 
|---|
| 641 |  | 
|---|
| 642 |     free(gap_chars); | 
|---|
| 643 | #ifdef SHOW_PROGRESS | 
|---|
| 644 |     cout << structures[summary] << endl; | 
|---|
| 645 | #endif | 
|---|
| 646 | } | 
|---|
| 647 |  | 
|---|
| 648 |  | 
|---|
| 649 | /*! \brief Predicts protein secondary structures from the amino acid sequence. | 
|---|
| 650 |  * | 
|---|
| 651 |  *  \param[in]  sequence   Amino acid sequence | 
|---|
| 652 |  *  \param[out] structures Predicted secondary structures (#ALPHA_HELIX, #BETA_SHEET, | 
|---|
| 653 |  *                         #BETA_TURN and #STRUCTURE_SUMMARY, in this order) | 
|---|
| 654 |  *  \param[in]  length     Size of \a sequence and \a structures[i] | 
|---|
| 655 |  *  \return     Error description, if an error occurred; 0 otherwise | 
|---|
| 656 |  * | 
|---|
| 657 |  *  This function predicts the protein secondary structures from the amino acid | 
|---|
| 658 |  *  sequence according to the Chou-Fasman algorithm. In a first step, nucleation sites | 
|---|
| 659 |  *  for alpha-helices and beta-sheets are found using ED4_pfold_find_nucleation_sites(). | 
|---|
| 660 |  *  In a next step, the found structures are extended obeying certain rules with | 
|---|
| 661 |  *  ED4_pfold_extend_nucleation_sites(). Beta-turns are found with the function | 
|---|
| 662 |  *  ED4_pfold_find_turns(). In a final step, overlapping regions are identified and | 
|---|
| 663 |  *  resolved to create a structure summary with ED4_pfold_resolve_overlaps(). | 
|---|
| 664 |  *  The results are written to \a structures[i] and can be accessed via the enums | 
|---|
| 665 |  *  #ALPHA_HELIX, #BETA_SHEET, #BETA_TURN and #STRUCTURE_SUMMARY. | 
|---|
| 666 |  */ | 
|---|
| 667 | static GB_ERROR ED4_pfold_predict_structure(const unsigned char *sequence, char *structures[4], int length) { | 
|---|
| 668 | #ifdef SHOW_PROGRESS | 
|---|
| 669 |     cout << endl << "Predicting secondary structure for sequence:" << endl << sequence << endl; | 
|---|
| 670 | #endif | 
|---|
| 671 |     GB_ERROR error = 0; | 
|---|
| 672 |     e4_assert((int)strlen((const char *)sequence) == length); | 
|---|
| 673 |  | 
|---|
| 674 |     // init memory | 
|---|
| 675 |     ED4_pfold_init_statics(); | 
|---|
| 676 |     e4_assert(char2AA); | 
|---|
| 677 |  | 
|---|
| 678 |     // predict structure | 
|---|
| 679 |     ED4_pfold_find_nucleation_sites(sequence, structures[ALPHA_HELIX], length, ALPHA_HELIX); | 
|---|
| 680 |     ED4_pfold_find_nucleation_sites(sequence, structures[BETA_SHEET], length, BETA_SHEET); | 
|---|
| 681 |     ED4_pfold_extend_nucleation_sites(sequence, structures[ALPHA_HELIX], length, ALPHA_HELIX); | 
|---|
| 682 |     ED4_pfold_extend_nucleation_sites(sequence, structures[BETA_SHEET], length, BETA_SHEET); | 
|---|
| 683 |     ED4_pfold_find_turns(sequence, structures[BETA_TURN], length); | 
|---|
| 684 |     ED4_pfold_resolve_overlaps(sequence, structures, length); | 
|---|
| 685 |  | 
|---|
| 686 |     return error; | 
|---|
| 687 | } | 
|---|
| 688 |  | 
|---|
| 689 | GB_ERROR ED4_pfold_calculate_secstruct_match(const unsigned char *structure_sai, const unsigned char *structure_cmp, const int start, const int end, char *result_buffer, PFOLD_MATCH_METHOD match_method) { | 
|---|
| 690 |     GB_ERROR error = 0; | 
|---|
| 691 |     e4_assert(structure_sai); | 
|---|
| 692 |     e4_assert(structure_cmp); | 
|---|
| 693 |     e4_assert(start >= 0); | 
|---|
| 694 |     e4_assert(result_buffer); | 
|---|
| 695 |     e4_assert(match_method >= 0 && match_method < PFOLD_MATCH_METHOD_COUNT); | 
|---|
| 696 |     ED4_pfold_init_statics(); | 
|---|
| 697 |     e4_assert(char2AA); | 
|---|
| 698 |  | 
|---|
| 699 |     e4_assert(end >= start); | 
|---|
| 700 |  | 
|---|
| 701 |     size_t end_minus_start = size_t(end-start); // @@@ use this | 
|---|
| 702 |  | 
|---|
| 703 |     size_t length    = strlen((const char *)structure_sai); | 
|---|
| 704 |     size_t match_end = std::min(std::min(end_minus_start, length), strlen((const char *)structure_cmp)); | 
|---|
| 705 |  | 
|---|
| 706 |     enum { BEND = 3, NOSTRUCT = 4 }; | 
|---|
| 707 |     char *struct_chars[] = { | 
|---|
| 708 |         strdup("HGI"),  // helical structures (enum ALPHA_HELIX) | 
|---|
| 709 |         strdup("EB"),   // sheet-like structures (enum BETA_SHEET) | 
|---|
| 710 |         strdup("T"),    // beta-turn (enum BETA_TURN) | 
|---|
| 711 |         strdup("S"),    // bends (enum BEND) | 
|---|
| 712 |         strdup("")      // no structure (enum NOSTRUCT) | 
|---|
| 713 |     }; | 
|---|
| 714 |  | 
|---|
| 715 |     // init awars | 
|---|
| 716 |     AW_root *awr       = ED4_ROOT->aw_root; | 
|---|
| 717 |     char    *gap_chars = awr->awar(ED4_AWAR_GAP_CHARS)->read_string(); | 
|---|
| 718 |     char *pairs[PFOLD_MATCH_TYPE_COUNT] = { 0 }; | 
|---|
| 719 |     char *pair_chars[PFOLD_MATCH_TYPE_COUNT] = { 0 }; | 
|---|
| 720 |     char *pair_chars_2 = awr->awar(PFOLD_AWAR_SYMBOL_TEMPLATE_2)->read_string(); | 
|---|
| 721 |     char  awar[256]; | 
|---|
| 722 |  | 
|---|
| 723 |     for (int i = 0; pfold_match_type_awars[i].name; i++) { | 
|---|
| 724 |         sprintf(awar, PFOLD_AWAR_PAIR_TEMPLATE, pfold_match_type_awars[i].name); | 
|---|
| 725 |         pairs[i] = awr->awar(awar)->read_string(); | 
|---|
| 726 |         sprintf(awar, PFOLD_AWAR_SYMBOL_TEMPLATE, pfold_match_type_awars[i].name); | 
|---|
| 727 |         pair_chars[i] = awr->awar(awar)->read_string(); | 
|---|
| 728 |     } | 
|---|
| 729 |  | 
|---|
| 730 |     int    struct_start   = start; | 
|---|
| 731 |     int    struct_end     = start; | 
|---|
| 732 |     size_t count          = 0; | 
|---|
| 733 |     int    current_struct = 4; | 
|---|
| 734 |     int    aa             = -1; | 
|---|
| 735 |     double prob           = 0; | 
|---|
| 736 |  | 
|---|
| 737 |     // TODO: move this check to callback for the corresponding field? | 
|---|
| 738 |     if (strlen(pair_chars_2) != 10) { | 
|---|
| 739 |         error = GB_export_error("You have to define 10 match symbols."); | 
|---|
| 740 |     } | 
|---|
| 741 |  | 
|---|
| 742 |     if (!error) { | 
|---|
| 743 |         switch (match_method) { | 
|---|
| 744 |  | 
|---|
| 745 |         case SECSTRUCT_SECSTRUCT: | 
|---|
| 746 |             // TODO: one could try to find out, if structure_cmp is really a secondary structure and not a sequence (define awar for allowed symbols in secondary structure) | 
|---|
| 747 |             for (count = 0; count < match_end; count++) { | 
|---|
| 748 |                 result_buffer[count] = *pair_chars[STRUCT_UNKNOWN]; | 
|---|
| 749 |                 for (int n_pt = 0; n_pt < PFOLD_MATCH_TYPE_COUNT; n_pt++) { | 
|---|
| 750 |                     int len = strlen(pairs[n_pt])-1; | 
|---|
| 751 |                     char *p = pairs[n_pt]; | 
|---|
| 752 |                     for (int j = 0; j < len; j += 3) { | 
|---|
| 753 |                         if ((p[j] == structure_sai[count + start] && p[j+1] == structure_cmp[count + start]) || | 
|---|
| 754 |                              (p[j] == structure_cmp[count + start] && p[j+1] == structure_sai[count + start])) { | 
|---|
| 755 |                             result_buffer[count] = *pair_chars[n_pt]; | 
|---|
| 756 |                             n_pt = PFOLD_MATCH_TYPE_COUNT; // stop searching the pair types | 
|---|
| 757 |                             break; // stop searching the pairs array | 
|---|
| 758 |                         } | 
|---|
| 759 |                     } | 
|---|
| 760 |                 } | 
|---|
| 761 |             } | 
|---|
| 762 |  | 
|---|
| 763 |             // fill the remaining buffer with spaces | 
|---|
| 764 |             while (count <= end_minus_start) { | 
|---|
| 765 |                 result_buffer[count] = ' '; | 
|---|
| 766 |                 count++; | 
|---|
| 767 |             } | 
|---|
| 768 |             break; | 
|---|
| 769 |  | 
|---|
| 770 |         case SECSTRUCT_SEQUENCE: | 
|---|
| 771 |             // clear result buffer | 
|---|
| 772 |             for (size_t i = 0; i <= end_minus_start; i++) result_buffer[i] = ' '; | 
|---|
| 773 |  | 
|---|
| 774 |             // skip gaps | 
|---|
| 775 |             while (structure_sai[struct_start] != '\0' && structure_cmp[struct_start] != '\0' && | 
|---|
| 776 |                     strchr(gap_chars, structure_sai[struct_start]) && | 
|---|
| 777 |                     strchr(gap_chars, structure_cmp[struct_start])) { | 
|---|
| 778 |                 struct_start++; | 
|---|
| 779 |             } | 
|---|
| 780 |             if (structure_sai[struct_start] == '\0' || structure_cmp[struct_start] == '\0') break; | 
|---|
| 781 |  | 
|---|
| 782 |             // check structure at the first displayed position and find out where it starts | 
|---|
| 783 |             for (current_struct = 0; current_struct < 4 && !strchr(struct_chars[current_struct], structure_sai[struct_start]); current_struct++) { | 
|---|
| 784 |                 ; | 
|---|
| 785 |             } | 
|---|
| 786 |             if (current_struct != BEND && current_struct != NOSTRUCT) { | 
|---|
| 787 |                 struct_start--; // check structure left of start | 
|---|
| 788 |                 while (struct_start >= 0) { | 
|---|
| 789 |                     // skip gaps | 
|---|
| 790 |                     while (struct_start > 0 && | 
|---|
| 791 |                             strchr(gap_chars, structure_sai[struct_start]) && | 
|---|
| 792 |                             strchr(gap_chars, structure_cmp[struct_start])) { | 
|---|
| 793 |                         struct_start--; | 
|---|
| 794 |                     } | 
|---|
| 795 |                     aa = char2AA[structure_cmp[struct_start]]; | 
|---|
| 796 |                     if (struct_start == 0 && aa == -1) { // nothing was found | 
|---|
| 797 |                         break; | 
|---|
| 798 |                     } | 
|---|
| 799 |                     else if (strchr(struct_chars[current_struct], structure_sai[struct_start]) && aa != -1) { | 
|---|
| 800 |                         prob += cf_former(aa, current_struct) - cf_breaker(aa, current_struct); // sum up probabilities | 
|---|
| 801 |                         struct_start--; | 
|---|
| 802 |                         count++; | 
|---|
| 803 |                     } | 
|---|
| 804 |                     else { | 
|---|
| 805 |                         break; | 
|---|
| 806 |                     } | 
|---|
| 807 |                 } | 
|---|
| 808 |             } | 
|---|
| 809 |  | 
|---|
| 810 |             // parse structures | 
|---|
| 811 |             struct_start = start; | 
|---|
| 812 |             // skip gaps | 
|---|
| 813 |             while (structure_sai[struct_start] != '\0' && structure_cmp[struct_start] != '\0' && | 
|---|
| 814 |                     strchr(gap_chars, structure_sai[struct_start]) && | 
|---|
| 815 |                     strchr(gap_chars, structure_cmp[struct_start])) { | 
|---|
| 816 |                 struct_start++; | 
|---|
| 817 |             } | 
|---|
| 818 |             if (structure_sai[struct_start] == '\0' || structure_cmp[struct_start] == '\0') break; | 
|---|
| 819 |             struct_end = struct_start; | 
|---|
| 820 |             while (struct_end < end) { | 
|---|
| 821 |                 aa = char2AA[structure_cmp[struct_end]]; | 
|---|
| 822 |                 if (current_struct == NOSTRUCT) { // no structure found -> move on | 
|---|
| 823 |                     struct_end++; | 
|---|
| 824 |                 } | 
|---|
| 825 |                 else if (aa == -1) { // structure found but no corresponding amino acid -> doesn't fit at all | 
|---|
| 826 |                     result_buffer[struct_end - start] = pair_chars_2[0]; | 
|---|
| 827 |                     struct_end++; | 
|---|
| 828 |                 } | 
|---|
| 829 |                 else if (current_struct == BEND) { // bend found -> fits perfectly everywhere | 
|---|
| 830 |                     result_buffer[struct_end - start] = pair_chars_2[9]; | 
|---|
| 831 |                     struct_end++; | 
|---|
| 832 |                 } | 
|---|
| 833 |                 else { // helix, sheet or beta-turn found -> while structure doesn't change: sum up probabilities | 
|---|
| 834 |                     while (structure_sai[struct_end] != '\0') { | 
|---|
| 835 |                         // skip gaps | 
|---|
| 836 |                         while (strchr(gap_chars, structure_sai[struct_end]) && | 
|---|
| 837 |                                 strchr(gap_chars, structure_cmp[struct_end]) && | 
|---|
| 838 |                                 structure_sai[struct_end] != '\0' && structure_cmp[struct_end] != '\0') { | 
|---|
| 839 |                             struct_end++; | 
|---|
| 840 |                         } | 
|---|
| 841 |                         aa = char2AA[structure_cmp[struct_end]]; | 
|---|
| 842 |                         if (structure_sai[struct_end] != '\0' && structure_cmp[struct_end] != '\0' && | 
|---|
| 843 |                              strchr(struct_chars[current_struct], structure_sai[struct_end]) && aa != -1) { | 
|---|
| 844 |                             prob += cf_former(aa, current_struct) - cf_breaker(aa, current_struct); // sum up probabilities | 
|---|
| 845 |                             struct_end++; | 
|---|
| 846 |                             count++; | 
|---|
| 847 |                         } | 
|---|
| 848 |                         else { | 
|---|
| 849 |                             break; | 
|---|
| 850 |                         } | 
|---|
| 851 |                     } | 
|---|
| 852 |  | 
|---|
| 853 |                     if (count != 0) { | 
|---|
| 854 |                         // compute average and normalize probability | 
|---|
| 855 |                         prob /= count; | 
|---|
| 856 |                         prob = (prob + max_breaker_value[current_struct] - min_former_value[current_struct]) / (max_breaker_value[current_struct] + max_former_value[current_struct] - min_former_value[current_struct]); | 
|---|
| 857 |  | 
|---|
| 858 | #if 0 // code w/o effect | 
|---|
| 859 |                         // map to match characters and store in result_buffer | 
|---|
| 860 |                         int prob_normalized = ED4_pfold_round_sym(prob * 9); | 
|---|
| 861 |                         // e4_assert(prob_normalized >= 0 && prob_normalized <= 9); // if this happens check if normalization is correct or some undefined characters mess everything up | 
|---|
| 862 |                         char prob_symbol = *pair_chars[STRUCT_UNKNOWN]; | 
|---|
| 863 |                         if (prob_normalized >= 0 && prob_normalized <= 9) { | 
|---|
| 864 |                             prob_symbol = pair_chars_2[prob_normalized]; | 
|---|
| 865 |                         } | 
|---|
| 866 | #endif | 
|---|
| 867 |                     } | 
|---|
| 868 |                 } | 
|---|
| 869 |  | 
|---|
| 870 |                 // find next structure type | 
|---|
| 871 |                 if (structure_sai[struct_end] == '\0' || structure_cmp[struct_end] == '\0') { | 
|---|
| 872 |                     break; | 
|---|
| 873 |                 } | 
|---|
| 874 |                 else { | 
|---|
| 875 |                     prob = 0; | 
|---|
| 876 |                     count = 0; | 
|---|
| 877 |                     struct_start = struct_end; | 
|---|
| 878 |                     for (current_struct = 0; current_struct < 4 && !strchr(struct_chars[current_struct], structure_sai[struct_start]); current_struct++) { | 
|---|
| 879 |                         ; | 
|---|
| 880 |                     } | 
|---|
| 881 |                 } | 
|---|
| 882 |             } | 
|---|
| 883 |             break; | 
|---|
| 884 |  | 
|---|
| 885 |         case SECSTRUCT_SEQUENCE_PREDICT: | 
|---|
| 886 |             // predict structures from structure_cmp and compare with structure_sai | 
|---|
| 887 |             char *structures[4]; | 
|---|
| 888 |             for (int i = 0; i < 4 && !error; i++) { | 
|---|
| 889 |                 structures[i] = new char [length + 1]; | 
|---|
| 890 |                 if (!structures[i]) { | 
|---|
| 891 |                     error = "Out of memory"; | 
|---|
| 892 |                 } | 
|---|
| 893 |                 else { | 
|---|
| 894 |                     for (size_t j = 0; j < length; j++) { | 
|---|
| 895 |                         structures[i][j] = ' '; | 
|---|
| 896 |                     } | 
|---|
| 897 |                     structures[i][length] = '\0'; | 
|---|
| 898 |                 } | 
|---|
| 899 |             } | 
|---|
| 900 |             if (!error) error = ED4_pfold_predict_structure(structure_cmp, structures, length); | 
|---|
| 901 |             if (!error) { | 
|---|
| 902 |                 for (count = 0; count < match_end; count++) { | 
|---|
| 903 |                     result_buffer[count] = *pair_chars[STRUCT_UNKNOWN]; | 
|---|
| 904 |                     if (!strchr(gap_chars, structure_sai[count + start]) && strchr(gap_chars, structure_cmp[count + start])) { | 
|---|
| 905 |                         result_buffer[count] = *pair_chars[STRUCT_NO_MATCH]; | 
|---|
| 906 |                     } else if (strchr(gap_chars, structure_sai[count + start]) || | 
|---|
| 907 |                                 (structures[ALPHA_HELIX][count + start] == ' ' && structures[BETA_SHEET][count + start] == ' ' && structures[BETA_TURN][count + start] == ' ')) { | 
|---|
| 908 |                         result_buffer[count] = *pair_chars[STRUCT_PERFECT_MATCH]; | 
|---|
| 909 |                     } | 
|---|
| 910 |                     else { | 
|---|
| 911 |                         // search for good match first | 
|---|
| 912 |                         // if found: stop searching | 
|---|
| 913 |                         // otherwise: continue searching for a less good match | 
|---|
| 914 |                         for (int n_pt = 0; n_pt < PFOLD_MATCH_TYPE_COUNT; n_pt++) { | 
|---|
| 915 |                             int len = strlen(pairs[n_pt])-1; | 
|---|
| 916 |                             char *p = pairs[n_pt]; | 
|---|
| 917 |                             for (int n_struct = 0; n_struct < 3; n_struct++) { | 
|---|
| 918 |                                 for (int j = 0; j < len; j += 3) { | 
|---|
| 919 |                                     if ((p[j] == structures[n_struct][count + start] && p[j+1] == structure_sai[count + start]) || | 
|---|
| 920 |                                          (p[j] == structure_sai[count + start] && p[j+1] == structures[n_struct][count + start])) { | 
|---|
| 921 |                                         result_buffer[count] = *pair_chars[n_pt]; | 
|---|
| 922 |                                         n_struct = 3; // stop searching the structures | 
|---|
| 923 |                                         n_pt = PFOLD_MATCH_TYPE_COUNT; // stop searching the pair types | 
|---|
| 924 |                                         break; // stop searching the pairs array | 
|---|
| 925 |                                     } | 
|---|
| 926 |                                 } | 
|---|
| 927 |                             } | 
|---|
| 928 |                         } | 
|---|
| 929 |                     } | 
|---|
| 930 |                 } | 
|---|
| 931 |                 // fill the remaining buffer with spaces | 
|---|
| 932 |                 while (count <= end_minus_start) { | 
|---|
| 933 |                     result_buffer[count] = ' '; | 
|---|
| 934 |                     count++; | 
|---|
| 935 |                 } | 
|---|
| 936 |             } | 
|---|
| 937 |             // free buffer | 
|---|
| 938 |             for (int i = 0; i < 4; i++) { | 
|---|
| 939 |                 if (structures[i]) { | 
|---|
| 940 |                     delete structures[i]; | 
|---|
| 941 |                     structures[i] = 0; | 
|---|
| 942 |                 } | 
|---|
| 943 |             } | 
|---|
| 944 |             break; | 
|---|
| 945 |  | 
|---|
| 946 |         default: | 
|---|
| 947 |             e4_assert(0); // function called with invalid argument for 'match_method' | 
|---|
| 948 |             break; | 
|---|
| 949 |         } | 
|---|
| 950 |     } | 
|---|
| 951 |  | 
|---|
| 952 |     free(gap_chars); | 
|---|
| 953 |     free(pair_chars_2); | 
|---|
| 954 |     for (int i = 0; pfold_match_type_awars[i].name; i++) { | 
|---|
| 955 |         free(pairs[i]); | 
|---|
| 956 |         free(pair_chars[i]); | 
|---|
| 957 |     } | 
|---|
| 958 |     if (error) for (size_t i = 0; i <= end_minus_start; i++) result_buffer[i] = ' '; // clear result buffer | 
|---|
| 959 |     return error; | 
|---|
| 960 | } | 
|---|
| 961 |  | 
|---|
| 962 |  | 
|---|
| 963 | GB_ERROR ED4_pfold_set_SAI(char **protstruct, GBDATA *gb_main, const char *alignment_name, long *protstruct_len) { | 
|---|
| 964 |     GB_ERROR        error         = 0; | 
|---|
| 965 |     GB_transaction  ta(gb_main); | 
|---|
| 966 |     AW_root        *aw_root       = ED4_ROOT->aw_root; | 
|---|
| 967 |     char           *SAI_name      = aw_root->awar(PFOLD_AWAR_SELECTED_SAI)->read_string(); | 
|---|
| 968 |     GBDATA         *gb_protstruct = GBT_find_SAI(gb_main, SAI_name); | 
|---|
| 969 |  | 
|---|
| 970 |     freenull(*protstruct); | 
|---|
| 971 |  | 
|---|
| 972 |     if (gb_protstruct) { | 
|---|
| 973 |         GBDATA *gb_data = GBT_find_sequence(gb_protstruct, alignment_name); | 
|---|
| 974 |         if (gb_data) *protstruct = GB_read_string(gb_data); | 
|---|
| 975 |     } | 
|---|
| 976 |  | 
|---|
| 977 |     if (*protstruct) { | 
|---|
| 978 |         if (protstruct_len) *protstruct_len = (long)strlen(*protstruct); | 
|---|
| 979 |     } | 
|---|
| 980 |     else { | 
|---|
| 981 |         if (protstruct_len) protstruct_len = 0; | 
|---|
| 982 |         if (aw_root->awar(PFOLD_AWAR_ENABLE)->read_int()) { | 
|---|
| 983 |             error = GBS_global_string("SAI \"%s\" does not exist.\nDisabled protein structure display!", SAI_name); | 
|---|
| 984 |             aw_root->awar(PFOLD_AWAR_ENABLE)->write_int(0); | 
|---|
| 985 |         } | 
|---|
| 986 |     } | 
|---|
| 987 |  | 
|---|
| 988 |     free(SAI_name); | 
|---|
| 989 |     return error; | 
|---|
| 990 | } | 
|---|
| 991 |  | 
|---|
| 992 | /*! \brief Callback function to select the reference protein structure SAI and to | 
|---|
| 993 |  *         update the SAI option menu. | 
|---|
| 994 |  * | 
|---|
| 995 |  *  \param[in]     aww     The calling window | 
|---|
| 996 |  *  \param[in,out] oms     The SAI option menu | 
|---|
| 997 |  *  \param[in]     set_sai Specifies if SAI should be updated | 
|---|
| 998 |  * | 
|---|
| 999 |  *  The function is called whenever the selected SAI or the SAI filter is changed | 
|---|
| 1000 |  *  in the "Protein Match Settings" dialog (see ED4_pfold_create_props_window()). | 
|---|
| 1001 |  *  It can be called with \a set_sai defined to update the reference protein secondary | 
|---|
| 1002 |  *  structure SAI in the editor via ED4_pfold_set_SAI() and to update the selection in | 
|---|
| 1003 |  *  the SAI option menu. If \a set_sai is 0 only the option menu is updated. This is | 
|---|
| 1004 |  *  necessary if only the SAI filter changed but not the selected SAI. | 
|---|
| 1005 |  */ | 
|---|
| 1006 |  | 
|---|
| 1007 | static void ED4_pfold_select_SAI_and_update_option_menu(AW_window *aww, AW_CL oms, AW_CL set_sai) { | 
|---|
| 1008 |     e4_assert(aww); | 
|---|
| 1009 |     AW_option_menu_struct *_oms = ((AW_option_menu_struct*)oms); | 
|---|
| 1010 |     e4_assert(_oms); | 
|---|
| 1011 |     char *selected_sai = ED4_ROOT->aw_root->awar(PFOLD_AWAR_SELECTED_SAI)->read_string(); | 
|---|
| 1012 |     char *sai_filter   = ED4_ROOT->aw_root->awar(PFOLD_AWAR_SAI_FILTER)->read_string(); | 
|---|
| 1013 |  | 
|---|
| 1014 |     if (set_sai) { | 
|---|
| 1015 |         const char *err = ED4_pfold_set_SAI(&ED4_ROOT->protstruct, GLOBAL_gb_main, ED4_ROOT->alignment_name, &ED4_ROOT->protstruct_len); | 
|---|
| 1016 |         if (err) aw_message(err); | 
|---|
| 1017 |     } | 
|---|
| 1018 |  | 
|---|
| 1019 |     aww->clear_option_menu(_oms); | 
|---|
| 1020 |     aww->insert_default_option(selected_sai, "", selected_sai); | 
|---|
| 1021 |     GB_transaction ta(GLOBAL_gb_main); | 
|---|
| 1022 |  | 
|---|
| 1023 |     for (GBDATA *sai = GBT_first_SAI(GLOBAL_gb_main); | 
|---|
| 1024 |          sai; | 
|---|
| 1025 |          sai = GBT_next_SAI(sai)) | 
|---|
| 1026 |     { | 
|---|
| 1027 |         const char *sai_name = GBT_read_name(sai); | 
|---|
| 1028 |         if (strcmp(sai_name, selected_sai) != 0 && strstr(sai_name, sai_filter) != 0) { | 
|---|
| 1029 |             aww->callback(ED4_pfold_select_SAI_and_update_option_menu, (AW_CL)_oms, true); | 
|---|
| 1030 |             aww->insert_option(sai_name, "", sai_name); | 
|---|
| 1031 |         } | 
|---|
| 1032 |     } | 
|---|
| 1033 |  | 
|---|
| 1034 |     free(selected_sai); | 
|---|
| 1035 |     free(sai_filter); | 
|---|
| 1036 |     aww->update_option_menu(); | 
|---|
| 1037 |     // ED4_expose_all_windows(); | 
|---|
| 1038 |     // @@@ need update here ? | 
|---|
| 1039 | } | 
|---|
| 1040 |  | 
|---|
| 1041 |  | 
|---|
| 1042 | AW_window *ED4_pfold_create_props_window(AW_root *awr, void (*cb)(AW_window*)) { | 
|---|
| 1043 |     AW_window_simple *aws = new AW_window_simple; | 
|---|
| 1044 |     aws->init(awr, "PFOLD_PROPS", "PROTEIN_MATCH_SETTINGS"); | 
|---|
| 1045 |  | 
|---|
| 1046 |     // create close button | 
|---|
| 1047 |     aws->at(10, 10); | 
|---|
| 1048 |     aws->auto_space(5, 2); | 
|---|
| 1049 |     aws->callback(AW_POPDOWN); | 
|---|
| 1050 |     aws->create_button("CLOSE", "CLOSE", "C"); | 
|---|
| 1051 |  | 
|---|
| 1052 |     // create help button | 
|---|
| 1053 |     aws->callback(makeHelpCallback("pfold_props.hlp")); | 
|---|
| 1054 |     aws->create_button("HELP", "HELP"); | 
|---|
| 1055 |     aws->at_newline(); | 
|---|
| 1056 |  | 
|---|
| 1057 |     aws->label_length(27); | 
|---|
| 1058 |     int  ex = 0, ey = 0; | 
|---|
| 1059 |     char awar[256]; | 
|---|
| 1060 |  | 
|---|
| 1061 |     // create toggle field for showing the protein structure match | 
|---|
| 1062 |     aws->label("Show protein structure match?"); | 
|---|
| 1063 |     aws->callback(makeWindowCallback(cb)); | 
|---|
| 1064 |     aws->create_toggle(PFOLD_AWAR_ENABLE); | 
|---|
| 1065 |     aws->at_newline(); | 
|---|
| 1066 |  | 
|---|
| 1067 |     // create SAI option menu | 
|---|
| 1068 |     aws->label_length(30); | 
|---|
| 1069 |     aws->label("Selected Protein Structure SAI"); | 
|---|
| 1070 |     AW_option_menu_struct *oms_sai = aws->create_option_menu(PFOLD_AWAR_SELECTED_SAI, true); | 
|---|
| 1071 |     ED4_pfold_select_SAI_and_update_option_menu(aws, (AW_CL)oms_sai, 0); | 
|---|
| 1072 |     aws->at_newline(); | 
|---|
| 1073 |     aws->label("-> Filter SAI names for"); | 
|---|
| 1074 |     aws->callback(ED4_pfold_select_SAI_and_update_option_menu, (AW_CL)oms_sai, 0); | 
|---|
| 1075 |     aws->create_input_field(PFOLD_AWAR_SAI_FILTER, 10); | 
|---|
| 1076 |     aws->at_newline(); | 
|---|
| 1077 |  | 
|---|
| 1078 |     // create match method option menu | 
|---|
| 1079 |     PFOLD_MATCH_METHOD match_method = (PFOLD_MATCH_METHOD) ED4_ROOT->aw_root->awar(PFOLD_AWAR_MATCH_METHOD)->read_int(); | 
|---|
| 1080 |     aws->label_length(12); | 
|---|
| 1081 |     aws->label("Match Method"); | 
|---|
| 1082 |     aws->create_option_menu(PFOLD_AWAR_MATCH_METHOD, true); | 
|---|
| 1083 |     for (int i = 0; const char *mm_aw = pfold_match_method_awars[i].name; i++) { | 
|---|
| 1084 |         aws->callback(makeWindowCallback(cb)); | 
|---|
| 1085 |         if (match_method == pfold_match_method_awars[i].value) { | 
|---|
| 1086 |             aws->insert_default_option(mm_aw, "", match_method); | 
|---|
| 1087 |         } | 
|---|
| 1088 |         else { | 
|---|
| 1089 |             aws->insert_option(mm_aw, "", pfold_match_method_awars[i].value); | 
|---|
| 1090 |         } | 
|---|
| 1091 |     } | 
|---|
| 1092 |     aws->update_option_menu(); | 
|---|
| 1093 |     aws->at_newline(); | 
|---|
| 1094 |  | 
|---|
| 1095 |     // create match symbols and/or match types input fields | 
|---|
| 1096 |     // TODO: show only fields that are relevant for current match method -> bind to callback function? | 
|---|
| 1097 |     aws->label_length(40); | 
|---|
| 1098 |     aws->label("Match Symbols (Range 0-100% in steps of 10%)"); | 
|---|
| 1099 |     aws->callback(makeWindowCallback(cb)); | 
|---|
| 1100 |     aws->create_input_field(PFOLD_AWAR_SYMBOL_TEMPLATE_2, 10); | 
|---|
| 1101 |     aws->at_newline(); | 
|---|
| 1102 |     for (int i = 0; pfold_match_type_awars[i].name; i++) { | 
|---|
| 1103 |         aws->label_length(12); | 
|---|
| 1104 |         sprintf(awar, PFOLD_AWAR_PAIR_TEMPLATE, pfold_match_type_awars[i].name); | 
|---|
| 1105 |         aws->label(pfold_match_type_awars[i].name); | 
|---|
| 1106 |         aws->callback(makeWindowCallback(cb)); | 
|---|
| 1107 |         aws->create_input_field(awar, 30); | 
|---|
| 1108 |         // TODO: is it possible to disable input field for STRUCT_UNKNOWN? | 
|---|
| 1109 |         // if (pfold_match_type_awars[i].value == STRUCT_UNKNOWN) | 
|---|
| 1110 |         if (!i) aws->get_at_position(&ex, &ey); | 
|---|
| 1111 |         sprintf(awar, PFOLD_AWAR_SYMBOL_TEMPLATE, pfold_match_type_awars[i].name); | 
|---|
| 1112 |         aws->callback(makeWindowCallback(cb)); | 
|---|
| 1113 |         aws->create_input_field(awar, 3); | 
|---|
| 1114 |         aws->at_newline(); | 
|---|
| 1115 |     } | 
|---|
| 1116 |  | 
|---|
| 1117 |     aws->window_fit(); | 
|---|
| 1118 |     return (AW_window *)aws; | 
|---|
| 1119 | } | 
|---|
| 1120 |  | 
|---|