基于動態(tài)PPI網絡的關鍵蛋白質檢測方法研究.pdf

1、關鍵蛋白質是生物體生存和繁殖所必需的蛋白質，研究關鍵蛋白質有助于我們理解細胞生命的最低需求。高通量技術的發(fā)展使得可用的蛋白質相互作用(Protein-Protein interaction,PPI)數據越來越多，利用這些數據，研究者們提出了許多基于網絡拓撲特性檢測關鍵蛋白質的方法。這些方法大都將 PPI網絡看作一個靜態(tài)圖，而實際上，PPI網絡是隨著時間和環(huán)境等因素的變化而變化的，這一重要的固有動態(tài)性沒有得到足夠的重視。本文引入動態(tài) PP

2、I網絡，將蛋白質在動態(tài) PPI網絡上的拓撲特性與生物信息相結合，從而提升關鍵蛋白質的檢測效果?；谶@一思想，本文提出了以下兩種關鍵蛋白質檢測方法。
　　考慮到動態(tài)PPI網絡能更真實的反映網絡的變化，邊聚集系數能較為有效的減少網絡中假陽性邊產生的負面影響，本文以動態(tài)邊聚集系數之和來衡量蛋白質節(jié)點在動態(tài)PPI網絡中的拓撲特性。由于不同蛋白質傳遞的信息量有所不同，本文以蛋白質在復合物中的動態(tài)信息熵來評估蛋白質的生物意義。結合以上兩個衡量

3、指標，本文提出了基于動態(tài)邊聚集系數與信息熵的關鍵蛋白質檢測方法——CDEI方法。在DIP和MIPS的酵母PPI網絡上的比較結果表明，CDEI方法的效果優(yōu)于DC(Degree Centrality)、LAC(Local Average Connectivity)、SoECC(Sum of Edge Clustering Coefficient)、PeC和CoEWC(Co-Expression Weighted by Clustering

4、coefficient)這五種方法，且能檢測到更多被其他方法忽略的關鍵蛋白質。在MIPS中，CDEI方法的優(yōu)勢表現(xiàn)得更為突出。
　　一方面，蛋白質的關鍵性與PPI網絡的模塊化性質密切相關，局部平均連通度正是從模塊性的角度出發(fā)，衡量蛋白質的拓撲地位。另一方面，蛋白質的關鍵性是復合物的產物，且不同的蛋白質在復合物中的重要性不同，因此，本文利用動態(tài)復合物中心性來衡量蛋白質的生物意義。綜合考慮以上兩個方面，本文結合動態(tài)局部平均連通度和動態(tài)