PDF《从大规模蛋白质相互作用网络中 挖掘频繁拓扑结构》

6 从大规模蛋白质相互作用网络中挖掘频繁拓扑结构 1.3 蛋白质相互作用网络的挖掘 1.3.1 蛋白质相互作用网络挖掘的现实意义 生物的蛋白质之间通过相互作用实现相关的生理机能,一组相关的作用构成 功能模块.有些功能代表生物的基本生理功能,为大多数或多种物种所共有.一 些功能在漫长的进化时间里相对稳定地得到保存. 如果我们能找出物种之间蛋白 质作用过程的对应关系,那么我们可以将已有的相对成熟的研究成果,移植到相 对陌生的生物上.通过对多个蛋白质作用网络图的全局比对和局部比对,可以找 到物种间的保守路径或功能模块, 这样就为物种间研究成果的共享借鉴及蛋白质 结构功能的预测提供了依据. 从近期国际上蛋白质组学研究的发展动向可以看出,揭示蛋白质之间的相互 作用关系,建立相互作用关系的网络图,已成为揭示蛋白质组复杂体系与蛋白质 功能模式的先导,业已成为蛋白质组学领域的研究热点. 1.3.2 蛋白质相互作用网络的图模型 至今为止,对蛋白质相互作用网络模型已经有了很多的研究.这些研究的结 果表明, 蛋白质相互作用网络可以被建模为一种无尺度的顶点度数服从幂律分布 (scale-free power law degree sequence)的复杂网络. (即网络中出现同 k 个其它蛋 白质作用的蛋白质的概率为 k-y ,y 是一个网络特定的参数.Barab?asi 等在[1]中 提出了一种基于偏好连接的网络模型来解释这一现象, 也就是在网络中新增加的 顶点和度比较高的顶点连接的概率更高, 这意味着两个节点的连接能力的差异可 以随着网络的扩张而增大. )这一结果为我们用无向图来对蛋白质相互作用网络 进行建模提供了可靠的理论依据. 除了上述的特点外,蛋白质相互作用网络图还有以下一些特点: 1)图的规模比较大,每张图大概包含数百至数千个顶点,更大规模的图甚至可 以达到几万个顶点.这与当前所有频繁子图挖掘算法所处理的对象有显著的 不同. (现有算法处理的图的规模最多只有数十个顶点. ) 2)蛋白质相互作用网络图是稀疏图,平均而言每个蛋白质........