蛋白質(zhì)相互作用預(yù)測及Hub蛋白分類與作用規(guī)律研究.pdf

1、后基因組時代，蛋白質(zhì)相互作用及其網(wǎng)絡(luò)的研究已成為系統(tǒng)生物學(xué)的一項重要工作。發(fā)展理論方法預(yù)測蛋白質(zhì)相互作用不僅是對實驗方法的有益補(bǔ)充，更能從本質(zhì)上研究蛋白質(zhì)相互作用的機(jī)理。對蛋白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)的研究則可以從整體上理解生命進(jìn)化與生命功能等方面的規(guī)律和特點(diǎn)。
　　 蛋白質(zhì)直接相互作用依賴其空間結(jié)構(gòu)，蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)作為其空間結(jié)構(gòu)的基本元件應(yīng)該包含相互作用的信息。本文基于相互作用蛋白對的二級結(jié)構(gòu)信息，提出一個蛋白質(zhì)相互作用的貝葉斯分類器預(yù)測模型。

2、對酵母、人類數(shù)據(jù)的開放測試和對小鼠、果蠅的獨(dú)立集測試的初步預(yù)測分別取得59.16％和59.85％的精確度，這表明蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)信息和貝葉斯分類器的確可以用于蛋白質(zhì)相互作用預(yù)測。
　　 蛋白質(zhì)相互作用網(wǎng)絡(luò)中，Hub蛋白作為連接數(shù)較高的一類蛋白，在生命活動中行使著更加重要的功能。然而僅僅依靠連接數(shù)并不能準(zhǔn)確反映出蛋白質(zhì)在生物學(xué)網(wǎng)絡(luò)中的真實地位，連接數(shù)相近的Hub蛋白在生物網(wǎng)絡(luò)中發(fā)揮的作用未必同等重要。依據(jù)Gene ontology數(shù)

3、據(jù)庫中的生物學(xué)注釋信息，使用X均值聚類法將Hub蛋白分為系統(tǒng)、組分和過程Hub三類；對這三類Hub蛋白構(gòu)成的子網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)Hub和非Hub蛋白子網(wǎng)絡(luò)分布均勻，而組分Hub和過程Hub的子網(wǎng)絡(luò)有明顯的模塊性；進(jìn)一步引進(jìn)描述各類Hub蛋白之間相互作用傾向性參數(shù)分析表明：三類Hub蛋白之間（包括同一類Hub蛋白間）、非Hub蛋白與Hub蛋白間相互作用的傾向性強(qiáng)烈，而反過來三類Hub蛋白與非Hub蛋白之間、非Hub蛋白內(nèi)部相互作用的傾