基于支持向量機的蛋白質(zhì)相互作用研究.pdf

1、生物體系的運作與蛋白質(zhì)之間的相互作用密不可分，DNA合成、基因轉(zhuǎn)錄激活以及信息傳導(dǎo)等重要的生命活動均涉及到蛋白質(zhì)。蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用是生物調(diào)控的基本單元，是實現(xiàn)生物體功能的基礎(chǔ)。了解蛋白質(zhì)的本質(zhì)，結(jié)構(gòu)以及相互作用方式對于研究疾病作用機理以及藥物設(shè)計和開發(fā)具有重要意義。 本文采用支持向量機(Support Vector Machine，SVM)方法進行蛋白質(zhì)相互作用預(yù)測。首先進行序列比對研究和二級結(jié)構(gòu)預(yù)測，分析討論序列比對和二

2、級結(jié)構(gòu)預(yù)測的影響因素。在預(yù)測蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)的過程中，利用疏水標(biāo)度和PSI-BLAST多序列比對改進FDOD(Function of Degree of Disagreemen)算法使結(jié)果比原算法提高了3.5個百分點，降低了計算量。其次，進行蛋白質(zhì)相互作用預(yù)測研究。從DIP數(shù)據(jù)庫中下載得到蛋白質(zhì)相互作用的數(shù)據(jù)，篩選出實驗所需的正集數(shù)據(jù)17000對，利用隨機組合構(gòu)建負集數(shù)據(jù)17000對。將改進的FDOD算法進行二級結(jié)構(gòu)預(yù)測的結(jié)果與其他氨基酸

3、物理化學(xué)特性組成特征向量進行蛋白質(zhì)相互作用預(yù)測，每對蛋白質(zhì)對由組成、轉(zhuǎn)換、分布的方式表示為278維的特征向量，預(yù)測準(zhǔn)確率達到75.86％。為了考慮周圍環(huán)境對氨基酸的影響，又采用僅基于序列信息的方法進行相互作用預(yù)測。根據(jù)蛋白質(zhì)偶極作用和側(cè)鏈體積大小將20種氨基酸分為7類，以相鄰的3個氨基酸片段為單位，計算每種片段在序列中出現(xiàn)的概率，將每個蛋白質(zhì)對表示為686維特征向量，預(yù)測準(zhǔn)確率達到79.63％。最后，比較上述兩種方法的優(yōu)缺點，提出將兩種