基于复杂网络和社区探测方法的热区预测方法研究

摘要

已有的研究表明,热点是分布在蛋白质界面上,但分布并不是均匀的,而是聚集在局部的紧密填充的区域,称为热区。热区才是稳定并协调蛋白质-蛋白质相互作用的关键因素,热区的发现与界定对于揭示诸如细胞的代谢和信号传导途径、免疫确认、DNA复制、基因翻译和蛋白质合成等蛋白质功能活动具有重要意义,因而如何有效地发现和预测热区是一个值得研究的课题。
　　本文的研究重点是基于蛋白质-蛋白质相互作用(PPIs)的复杂网络特性和社区结构,结合社区探测方法和热点回收策略来预测PPIs的热区,提出了一种预测PPIs的热区方法:HRPH(基于热点的热区预测,Hot Region Prediction Based on Hotspots)是基于热点预测的结果集,根据热区形成规则构成初步的热区预测集;在形成初步的热区预测集后,利用社区探测方法探测热区所在的社区,然后通过热点回收策略对初步结果集中的假阳性和假阴性残基进行更正和回收,通过对初步得到的热区结果集进行优化获得最终的热区预测集。
　　本文利用6个热区预测结果的评估标准,以确保热区预测模型的精确度和可靠性。随后,我们还将本文的预测热区的方法HRPH与前人的预测方法进行了对比,证明了我们方法不仅可以提高热区的预测精度而且具有更高的可靠性。

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第1章 绪 论

1.1 研究背景与意义

1.2 国内外研究现状

1.3 本文的研究内容

1.4 本文的结构安排

第2章 相关概念

2.1 蛋白质-蛋白质相互作用

2.2 热点残基

2.3 热区

2.4 复杂网络

2.5 社区结构

2.6 本章小结

第3章 社区探测方法

3.1 热点预测算法

3.2 LMD社区探测方法

3.3 结果评价标准

3.4 本章小结

第4章 基于热点预测的热区预测的实验过程

4.1 残基网络的复杂网络特性和社区结构

4.2 预测算法

4.3 实验结果

4.4 本章小结

第5章 实验结果与分析

5.1 实验数据集

5.2 实验结果对比和分析

5.3 本章小结

第6章 总结与展望

6.1 工作总结

6.2 展望

致谢

参考文献

附录1训练样本集中的ΔΔG值

附录2测试样本集的详细信息

附录3攻读硕士学位期间发表的论文

附录4攻读硕士学位期间参加的科研项目