面向疾病分類的人類互作網(wǎng)絡(luò)拓撲模塊的功能同質(zhì)性分析.pdf

1、單個蛋白質(zhì)分子對機體活動并不能發(fā)揮其作用，一般都是通過與其它的蛋白質(zhì)分子進行相互作用共同去實現(xiàn)它們的功能。在后基因時代，隨著大規(guī)模的蛋白相互作用和疾病基因關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)的獲得，使得我們可以從分子層面去發(fā)現(xiàn)人類疾病的致病機理。近年來，網(wǎng)絡(luò)醫(yī)學(xué)的快速發(fā)展為我們提供了一種方法去理解和分析人類蛋白相互作用網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)模式如拓撲模塊所體現(xiàn)的實際功能和疾病涵義。在網(wǎng)絡(luò)醫(yī)學(xué)中，拓撲和功能的相互交互規(guī)律如拓撲的功能同質(zhì)性是進行疾病和藥物機理研究如確認未知致病基

2、因、蛋白復(fù)合體的功能和藥物靶點發(fā)現(xiàn)等的關(guān)鍵，而該研究有待進一步探索。
　　目前有相關(guān)研究表明疾病模塊確實存在于人類蛋白相互作用網(wǎng)絡(luò)中，所以基于這個結(jié)論我們通過醫(yī)學(xué)主題詞表(Medical Subject Headings，縮寫為MeSH)的疾病分類，將疾病分類數(shù)據(jù)同人類蛋白相互作用網(wǎng)絡(luò)中的蛋白模塊相結(jié)合進行分析，進一步探尋疾病分類的功能模塊。本文我們使用基于優(yōu)化模塊度的模塊劃分方法對人類蛋白相互作用網(wǎng)絡(luò)進行模塊劃分，獲得314個拓

3、撲模塊，并采用基因本體富集分析方法，獲得各拓撲模塊的功能特點數(shù)據(jù)。以醫(yī)學(xué)主題詞表疾病術(shù)語分類和疾病基因關(guān)系，建立各疾病關(guān)聯(lián)的拓撲模塊。通過比較分析發(fā)現(xiàn)，與沒有疾病相關(guān)的拓撲模塊相比，與疾病有顯著相關(guān)的拓撲模塊在生物過程、細胞組分、分子功能等方面具有顯著差異，從而為疾病的分子網(wǎng)絡(luò)研究提供了重要啟示。另一方面，分析了疾病分類的拓撲模塊的功能特性，并對特定疾病類別如癌癥的拓撲模塊功能特性進行分析，發(fā)現(xiàn)其具有生物過程、細胞組分、分子功能等的重要