蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用界面和熱點預(yù)測的方法研究.pdf

1、蛋白質(zhì)相互作用是分子生物學(xué)研究的熱點和難點。蛋白質(zhì)在細胞水平所發(fā)揮的生命活性都是通過蛋白質(zhì)一蛋白質(zhì)之間的相互作用來完成的。例如細胞的代謝、信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑、免疫確認、DNA復(fù)制、基因翻譯和蛋白質(zhì)合成等。針對蛋白質(zhì)一蛋白質(zhì)相互作用的特點、界面結(jié)構(gòu)特征以及協(xié)調(diào)蛋白質(zhì)相互作用中形成具有特定功能的結(jié)構(gòu)模塊的識別展開深入研究,有助于在分子、細胞和生物體等多個層次上全面揭示生命現(xiàn)象的本質(zhì)。
　　 本文提出用機器學(xué)習方法來開展蛋白質(zhì)相互作用界面特

2、性的相關(guān)研究,旨在研究相互作用的界面結(jié)構(gòu)域,以及界面關(guān)鍵作用點,從而由點及面的識別出具有生物功能的結(jié)構(gòu)模塊。它為蛋白質(zhì)功能的解釋提供了新的研究途徑。通過對國內(nèi)外有關(guān)界面的研究現(xiàn)狀分析,發(fā)現(xiàn)界面的相關(guān)研究在計算機科學(xué)和數(shù)學(xué)領(lǐng)域內(nèi)還存在較大的潛力。本文正是基于以上分析來開展研究工作。首先,提出一種基于氨基酸序列的自相關(guān)系數(shù)的蛋白質(zhì)特征編碼方式對相互作用界面進行預(yù)測;其次,提出基于圖論的網(wǎng)絡(luò)拓撲法來計算界面完整結(jié)構(gòu)域;再次,提出了多特征隨機融

3、合法構(gòu)建預(yù)測器對熱點殘基進行預(yù)測;最后,對熱區(qū)模塊的識別工作做了初步的調(diào)研,為下一步工作提供了研究方向。
　　 本文得到的界面預(yù)測結(jié)果較為穩(wěn)定,因為蛋白質(zhì)特征編碼考慮了序列間的長程作用關(guān)系,從數(shù)學(xué)模型上改變蛋白質(zhì)的編碼從而提高了預(yù)測精度。熱點殘基的實驗結(jié)果較為理想,反映了多特征隨機融合能突破單純依靠參數(shù)指標選擇屬性組合策略的局限性,并能在有限種屬性組合下最大概率的尋找關(guān)聯(lián)度較高且冗余度較低的屬性組合。利用多特征隨機融合得到的實驗