一种基于张量随机游走的关键蛋白质识别方法技术

本发明专利技术公开了一种基于张量随机游走的关键蛋白质识别方法,包括以下步骤：获取蛋白质相互作用网络拓扑结构、蛋白质结构域信息、基于时间序列的基因表达信息以及蛋白质同源信息；根据上述信息，建立蛋白质节点相互作用中不同蛋白质节点间的关联关系；根据所述蛋白质同源信息对蛋白质节点的枢纽得分进行初始化；以蛋白质相互作用中不同蛋白质节点间的关联关系建立张量模型；基于所述张量模型进行迭代计算得到每个蛋白质节点的枢纽得分并进行排序，将序列排行前n个蛋白质节点作为关键蛋白质。本发明专利技术简单有效，通过与其他方法比较，及在多个数据集上测试表明，该发明专利技术在关键蛋白质识别方面具有较好的预测性能。

【技术实现步骤摘要】
一种基于张量随机游走的关键蛋白质识别方法
本专利技术涉及系统生物学领域，具体涉及一种基于张量随机游走的关键蛋白质识别方法。
技术介绍
蛋白质是构成一切细胞和组织结构必不可少的成分，是生命活动最重要的物质基础。然而，不同的蛋白质对生命活动的重要性却不相同。通常那些被剔除后造成有关蛋白质复合物功能丧失，并导致生物体无法生存或发育的蛋白质称为关键蛋白质。关键蛋白质不仅是生物体生存和繁殖所必需的，而且，在生命活动中扮演重要角色。因此，关键蛋白质的识别有助于从系统水平上理解生命活动的内在组织和过程。同时，大量研究表明关键蛋白质(基因)往往是致病基因。由此可知，关键蛋白质的识别不仅为生物学，还为医学等相关学科提供有价值的信息，特别是在疾病诊疗、药物设计上有重要的应用前景。目前关键蛋白质识别的计算方法大致可以分为生物实验测定方法、基于网络拓扑结构的方法和基于多元生物信息融合的方法三种。(1)、生物实验测定方法：在生物学上，有许多的实验方法来鉴定关键蛋白质，如单基因移除、RNA干扰、反义RNA和转座子突变。然而，这些实验方法都有一些局限性，如代价高、耗时，而且只能在少量物种上实行。(2)、基于网络拓本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于张量随机游走的关键蛋白质识别方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：获取酵母蛋白质相互作用网络拓扑结构、蛋白质结构域信息、基于时间序列的基因表达信息以及蛋白质同源信息；S2：根据蛋白质相互作用网络拓扑结构、蛋白质结构域信息以及基于时间序列的基因表达信息，建立蛋白质节点相互作用中不同蛋白质节点间的关联关系；根据所述蛋白质同源信息对蛋白质节点的枢纽得分进行初始化；S3：以蛋白质相互作用中不同蛋白质节点间的关联关系建立张量模型；S4：基于所述张量模型进行迭代计算得到每个蛋白质节点的枢纽得分并进行排序，将序列排行前n个蛋白质节点作为关键蛋白质。

【技术特征摘要】
1.一种基于张量随机游走的关键蛋白质识别方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：获取酵母蛋白质相互作用网络拓扑结构、蛋白质结构域信息、基于时间序列的基因表达信息以及蛋白质同源信息；S2：根据蛋白质相互作用网络拓扑结构、蛋白质结构域信息以及基于时间序列的基因表达信息，建立蛋白质节点相互作用中不同蛋白质节点间的关联关系；根据所述蛋白质同源信息对蛋白质节点的枢纽得分进行初始化；S3：以蛋白质相互作用中不同蛋白质节点间的关联关系建立张量模型；S4：基于所述张量模型进行迭代计算得到每个蛋白质节点的枢纽得分并进行排序，将序列排行前n个蛋白质节点作为关键蛋白质。2.根据权利要求1所述的一种基于张量随机游走的关键蛋白质识别方法，其特征在于，通过聚集系数计算蛋白质相互作用网络中不同蛋白质节点间的关联关系的计算公式如下：Ni和Nj分别表示蛋白质节点pi和蛋白质节点pj的邻居节点的集合，Ni∩Nj表示蛋白质节点pi和蛋白质节点pj的共同邻居节点集合。3.根据权利要求1所述的一种基于张量随机游走的关键蛋白质识别方法，其特征在于，根据蛋白质结构域信息计算不同蛋白质节点间的关联关系的计算公式如下：Weight(pi,pj)＝P_D(pi)×P_D(pj)其中，D表示不同结构域构成的集合，Dj表示包含结构域j的蛋白质数量；如果蛋白质pi包含结构域j，则tij＝1，则否为0。4.根据权利要求1所述的一种基于张量随机游走的关键蛋白质识别方法，其特征在于，根据时间序列的基因表达信息计算不同蛋白质节点间的关联关系的计算公式如下：一个给定蛋白质v，它的n个不同时刻的基因表达可以用一个向量表示：Gen(v)＝{T(v,1),T(v,...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵碧海，胡赛，王雷，李学勇，张帆，田清龙，
申请(专利权)人：长沙学院，
类型：发明
国别省市：湖南,43