基于覆蓋算法的蛋白質(zhì)相互作用位點(diǎn)預(yù)測(cè).pdf

1、蛋白質(zhì)是生物功能的主要體現(xiàn)者和執(zhí)行者，正是它們之間的相互作用實(shí)現(xiàn)了生物體的功能。對(duì)蛋白質(zhì)和蛋白質(zhì)相互作用的研究，不但有助于蛋白質(zhì)功能分析、生命活動(dòng)機(jī)制的理解，而且對(duì)于疾病診斷和藥物設(shè)計(jì)有重要的現(xiàn)實(shí)意義。然而傳統(tǒng)的鑒定蛋白質(zhì)相互作用的實(shí)驗(yàn)方法耗時(shí)耗力，再加上當(dāng)前科學(xué)技術(shù)的限制、時(shí)間和空間的制約，往往使鑒定的結(jié)果包含了大量的“假陽(yáng)性”和“假陰性”數(shù)據(jù)，而且精度較低。因此尋求高效的計(jì)算方法來(lái)鑒定蛋白質(zhì)相互作用位點(diǎn)就顯得非常必要。在眾多計(jì)算方法

2、中，機(jī)器學(xué)習(xí)方法已經(jīng)在蛋白質(zhì)相互作用預(yù)測(cè)中得到了廣泛的應(yīng)用，而且也取得了較好的效果。本文使用構(gòu)造性神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法-覆蓋算法、核覆蓋算法和基于特征選擇的多側(cè)面遞進(jìn)算法對(duì)蛋白質(zhì)相互作用位點(diǎn)進(jìn)行了定位，取得了很好的效果。本文的主要工作分為下面幾個(gè)部分：
　　 (1)介紹了蛋白質(zhì)相互作用研究的背景、意義和研究現(xiàn)狀。概述了蛋白質(zhì)的基本概念和預(yù)測(cè)蛋白質(zhì)相互作用的實(shí)驗(yàn)方法和計(jì)算方法。
　　 (2)主要介紹了覆蓋算法及其改進(jìn)算法，并建立預(yù)

3、測(cè)模型對(duì)蛋白質(zhì)相互作用位點(diǎn)進(jìn)行預(yù)測(cè)。首先，概述了覆蓋領(lǐng)域的幾何意義，重點(diǎn)介紹了覆蓋算法的改進(jìn)算法一核覆蓋算法，它集合了支持向量機(jī)和覆蓋算法的優(yōu)點(diǎn)，具有魯棒性強(qiáng)，準(zhǔn)確率高等優(yōu)點(diǎn)。然后，利用核覆蓋算法建立預(yù)測(cè)模型，對(duì)蛋白質(zhì)相互作用位點(diǎn)進(jìn)行鑒定，得到預(yù)測(cè)結(jié)果。對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析和討論，并將實(shí)驗(yàn)結(jié)果和BP算法、SVM進(jìn)行比較，體現(xiàn)出該算法的優(yōu)越性。此外，在殘基序列譜和序列信息熵兩個(gè)蛋白質(zhì)特征的基礎(chǔ)上，引入殘基可及表面積進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了殘基可及表

4、面積對(duì)預(yù)測(cè)性能的貢獻(xiàn)程度。
　　 (3)多側(cè)面遞進(jìn)算法是一種分而治之的方法。首先按從主到次的不同角度進(jìn)行分析，得出其基本特征，然后再綜合分析。這樣，不但能選擇有效的維度、降低對(duì)象的維數(shù)，從而降低計(jì)算復(fù)雜性，而且能多角度匹配復(fù)雜問(wèn)題，大大提高了泛化能力。而對(duì)蛋白質(zhì)相互作用位點(diǎn)進(jìn)行預(yù)測(cè)正是一個(gè)高維度，計(jì)算復(fù)雜的問(wèn)題，因此本文首次嘗試將多側(cè)面遞進(jìn)算法應(yīng)用于蛋白質(zhì)相互作用位點(diǎn)預(yù)測(cè)研究中，利用該算法建立預(yù)測(cè)模型，對(duì)蛋白質(zhì)相互作用位點(diǎn)進(jìn)行預(yù)