基于拓?fù)鋭?shì)的關(guān)鍵蛋白質(zhì)識(shí)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(dòng)最重要的物質(zhì)基礎(chǔ)。關(guān)鍵蛋白質(zhì)的識(shí)別能幫助我們?cè)诶斫馍w維持生命活動(dòng)所需的基本需求、藥物設(shè)計(jì)、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(fù)合物出發(fā)，深入挖掘了蛋白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋭?shì)特征，設(shè)計(jì)了有效的關(guān)鍵蛋白質(zhì)識(shí)別方法，主要研究工作及創(chuàng)新點(diǎn)如下:
　　一、提出了一種基于拓?fù)鋭?shì)的關(guān)鍵蛋白質(zhì)識(shí)別方法，從另一個(gè)全新的角度去研究關(guān)鍵蛋白質(zhì)的拓?fù)涮匦?，這是首次利用拓?fù)鋭?shì)在蛋

2、白質(zhì)相互作用網(wǎng)絡(luò)下預(yù)測(cè)關(guān)鍵蛋白質(zhì)。該方法基本思想是網(wǎng)絡(luò)中的每一個(gè)蛋白質(zhì)都能被視作一個(gè)物理粒子，在它周圍存在一個(gè)虛擬的作用場(chǎng)，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(gè)拓?fù)鋭?shì)場(chǎng)。通過(guò)對(duì)每一個(gè)蛋白質(zhì)拓?fù)鋭?shì)的值進(jìn)行定義和計(jì)算，我們能夠基于蛋白質(zhì)相互作用網(wǎng)絡(luò)獲得一個(gè)反映蛋白質(zhì)關(guān)鍵性的精確排序。該實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明基于拓?fù)鋭?shì)預(yù)測(cè)蛋白質(zhì)關(guān)鍵性的方法優(yōu)于傳統(tǒng)的拓?fù)渲行男苑椒?DC、BC、CC、SC、EC、IC、NC。另外，這些中心性方法通過(guò)拓?fù)鋭?shì)控制能夠

3、提高預(yù)測(cè)蛋白質(zhì)關(guān)鍵性的性能。
　　二、通過(guò)集成復(fù)合物信息和蛋白質(zhì)相互作用網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)涮匦蕴岢隽诵碌年P(guān)鍵蛋白質(zhì)識(shí)別方法UC。我們分析了關(guān)鍵蛋白質(zhì)和復(fù)合物之間的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)在多個(gè)復(fù)合物中的蛋白質(zhì)相對(duì)于出現(xiàn)在單一復(fù)合物中的蛋白質(zhì)更傾向于是關(guān)鍵的。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，引入復(fù)合物信息能有效提高關(guān)鍵蛋白質(zhì)識(shí)別方法的精度，我們的方法在蛋白質(zhì)關(guān)鍵性識(shí)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(fù)合物信息