基于拓撲勢的關(guān)鍵蛋白質(zhì)識別方法研究.pdf

1、關(guān)鍵基因及其產(chǎn)物關(guān)鍵蛋白質(zhì)是一切生命活動最重要的物質(zhì)基礎(chǔ)。關(guān)鍵蛋白質(zhì)的識別能幫助我們在理解生命體維持生命活動所需的基本需求、藥物設(shè)計、探索人類疾病基因等多方面提供重要的研究基礎(chǔ)。本文從蛋白質(zhì)相互作用網(wǎng)絡(luò)以及蛋白質(zhì)復合物出發(fā)，深入挖掘了蛋白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)拓撲勢特征，設(shè)計了有效的關(guān)鍵蛋白質(zhì)識別方法，主要研究工作及創(chuàng)新點如下:
　　一、提出了一種基于拓撲勢的關(guān)鍵蛋白質(zhì)識別方法，從另一個全新的角度去研究關(guān)鍵蛋白質(zhì)的拓撲特性，這是首次利用拓撲勢在蛋

2、白質(zhì)相互作用網(wǎng)絡(luò)下預測關(guān)鍵蛋白質(zhì)。該方法基本思想是網(wǎng)絡(luò)中的每一個蛋白質(zhì)都能被視作一個物理粒子，在它周圍存在一個虛擬的作用場，由此網(wǎng)絡(luò)中所有蛋白質(zhì)的相互作用聯(lián)合形成了一個拓撲勢場。通過對每一個蛋白質(zhì)拓撲勢的值進行定義和計算，我們能夠基于蛋白質(zhì)相互作用網(wǎng)絡(luò)獲得一個反映蛋白質(zhì)關(guān)鍵性的精確排序。該實驗結(jié)果表明基于拓撲勢預測蛋白質(zhì)關(guān)鍵性的方法優(yōu)于傳統(tǒng)的拓撲中心性方法:DC、BC、CC、SC、EC、IC、NC。另外，這些中心性方法通過拓撲勢控制能夠

3、提高預測蛋白質(zhì)關(guān)鍵性的性能。
　　二、通過集成復合物信息和蛋白質(zhì)相互作用網(wǎng)絡(luò)的拓撲特性提出了新的關(guān)鍵蛋白質(zhì)識別方法UC。我們分析了關(guān)鍵蛋白質(zhì)和復合物之間的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)在多個復合物中的蛋白質(zhì)相對于出現(xiàn)在單一復合物中的蛋白質(zhì)更傾向于是關(guān)鍵的。實驗結(jié)果表明，引入復合物信息能有效提高關(guān)鍵蛋白質(zhì)識別方法的精度，我們的方法在蛋白質(zhì)關(guān)鍵性識別性能上明顯優(yōu)于傳統(tǒng)的中心性方法(DC，IC，EC，SC，BC，CC，NC)，即使相比同樣利用復合物信息