[发明专利]一种基于混合隶属度随机块模型的蛋白质相互作用预测方法和系统

权利要求书

1.一种基于混合隶属度随机块模型的蛋白质相互作用预测方法，其特征在于，按下列步骤进行：

a、从数据库中获取蛋白质相互作用数据，对数据进行预处理，得到由0和1构成的二维矩阵以表示蛋白质间已知的相互作用网络，在该网络中，节点表示蛋白质，节点之间的边则表示蛋白质间的相互作用关系，若两蛋白质之间具有相互作用则边为1；反之，则为0；

b、应用随机变分推理对蛋白质相互作用网络进行分析，计算蛋白质复合物隶属度指标；其中：

为每个蛋白质分配复合物隶属度向量π_i，服从狄利克雷分布，π_i～Dirichelet(α)，具体公式为：

为网络中每个复合物分配权重β_k，服从贝塔分布，β_k～Beta(η)，具体公式为：

使用随机变分推理对所得参数进行更新；

最终得到两个重要的复合物相关性指标：复合物隶属度向量π和复合物权重向量β_k；

c、基于蛋白质复合物隶属度指标的计算结果，对蛋白质相互作用进行预测，展示预测结果，其中：根据两个蛋白质的复合物隶属度和所在复合物的权重计算两个蛋白质发生相互作用的概率，展示预测结果；

步骤c中计算两个蛋白质发生相互作用的概率，是基于每对蛋白质的复合物隶属度向量π_i和π_j，以及复合物权重向量βk计算相互作用发生的可能性，具体公式为：

通过公式(4)计算两个蛋白质发生相互作用的可能性，再通过归一化计算相互作用概率：

2.根据权利要求1所述的基于混合隶属度随机块模型的蛋白质相互作用预测方法，其特征在于，步骤c中展示蛋白质相互作用预测结果为：

把未知相互作用的蛋白质对按照发生相互作用的概率大小由高到低排序；

当两个蛋白质发生相互作用的概率大于0.5时，认为它们之间存在相互作用，反之，不存在相互作用。

3.一种基于混合隶属度随机块模型的蛋白质相互作用预测系统，其特征在于该系统是由数据处理模块、复合物隶属度计算模块和结果生成模块组成，其中：

数据处理模块：用于从数据库中获取蛋白质相互作用数据，对获得的数据进行处理；得到由0和1构成的二维矩阵以表示蛋白质间已知的相互作用网络，在该网络中，节点表示蛋白质，节点之间的边则表示蛋白质间的相互作用关系，若两蛋白质之间具有相互作用则边为1；反之，则为0；

复合物隶属度计算模块：用于应用随机变分推理对蛋白质相互作用网络进行分析，计算复合物隶属度指标；其中：

为每个蛋白质分配复合物隶属度向量π_i，服从狄利克雷分布，π_i～Dirichelet(α)，具体公式为：

为网络中每个复合物分配权重β_k，服从贝塔分布，β_k～Beta(η)，具体公式为：

使用随机变分推理对所得参数进行更新；

最终得到两个重要的复合物相关性指标：复合物隶属度向量π和复合物权重向量β_k；

结果生成模块：用于根据复合物隶属度指标的计算结果，对蛋白质相互作用进行预测，展示预测结果；其中：

根据两个蛋白质的复合物隶属度和所在复合物的权重计算两个蛋白质发生相互作用的概率，展示预测结果；

所述结果生成模块中计算两个蛋白质发生相互作用的概率，是基于每对蛋白质的复合物隶属度向量π_i和π_j，以及复合物权重向量β_k计算相互作用发生的可能性，具体公式为：

通过公式(4)计算两个蛋白质发生相互作用的可能性，再通过归一化计算相互作用概率：