[發(fā)明專利]一種基于牽連犯罪原則和網絡拓撲結構特征的藥物?靶標相互作用識別方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510494047.2
• 申請日: 2015-08-12
• 公開（公告）號: CN105117618B
• 公開（公告）日: 2018-01-26
• 發(fā)明（設計）人: 李占潮;鄒小勇;戴宗
• 申請（專利權）人: 廣東順德中山大學卡內基梅隆大學國際聯(lián)合研究院;廣東藥學院;中山大學
• 主分類號: G06F19/16
• 分類號: G06F19/16
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司44102
• 代理人: 林麗明

1.一種基于牽連犯罪原則和網絡拓撲結構特征的藥物-靶標相互作用識別方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1.構建藥物-靶標相互作用組網絡

S11.從現(xiàn)有數(shù)據(jù)庫收集人類蛋白質與蛋白質相互作用數(shù)據(jù)和藥物-靶標相互作用數(shù)據(jù)；

S12.基于相互作用數(shù)據(jù)，構建包含蛋白質-蛋白質相互作用子網絡、藥物-靶標相互作用子網絡和藥物-藥物關系子網絡的綜合藥物-靶標相互作用組網絡；

S2.表征藥物-靶標相互作用對

S21.基于蛋白質一級序列信息和藥物小分子結構信息，分別計算其一級結構描述符和藥物分子指紋描述符，結合相互作用信息，對網絡節(jié)點和邊加權；

S22.基于加權的節(jié)點和邊信息，采用牽連犯罪原則和圖論分別計算網絡中蛋白質和藥物小分子的網絡拓撲結構特征，網絡拓撲結構特征通過下式計算：

式中，D_d（i）和D_j（i）分別表示藥物分子d和鄰居藥物分子j的第i個節(jié)點權重；

E_d,j是藥物分子d和j的邊權重；

P_p（i）和P_j（i）分別是蛋白質p和其鄰居蛋白質j的第i個節(jié)點權重；

E_p,j是蛋白質p和鄰居j的邊權重；

N是藥物分子d或者蛋白質p的鄰居總數(shù)；

S23.基于蛋白質和藥物小分子的網絡拓撲結構特征，提出藥物d-靶標p的相互作用對網絡拓撲結構特征，其表示如下：

式中，表示正交求和；

S3.采用隨機森林算法構建預測模型，預測潛在藥物-靶標相互作用。

2.根據(jù)權利要求1所述基于牽連犯罪原則和網絡拓撲結構特征的藥物-靶標相互作用識別方法，其特征在于，步驟S11所述現(xiàn)有數(shù)據(jù)庫為DrugBank數(shù)據(jù)庫和HIPPIE數(shù)據(jù)庫。

3.根據(jù)權利要求1所述基于牽連犯罪原則和網絡拓撲結構特征的藥物-靶標相互作用識別方法，其特征在于，步驟S12所述子網絡中，每一個定點表示蛋白質或者藥物小分子；如果兩個蛋白質或者藥物-靶標具有相互作用，則用一條邊連接這兩個頂點；如果兩個藥物小分子具有共同的蛋白質靶標，則用一條邊連接。

4.根據(jù)權利要求1所述基于牽連犯罪原則和網絡拓撲結構特征的藥物-靶標相互作用識別方法，其特征在于，步驟S21所述一級結構描述符是一個1767維特征向量，包括：氨基酸組成、二肽組成、各種自相關描述符以及組成、轉變和分布描述符；所述分子指紋描述符是一個1024維的二進制特征向量，“1”表示藥物分子具有某一種特定分子結構，“0”表示沒有。