The role of electrostatic energy in prediction of obligate protein-protein interactions
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: Prediction and analysis of protein-protein interactions (PPI) and specifically types of PPIs is an important problem in life science research because of the fundamental roles of PPIs in many biological processes in living cells. In addition, electrostatic interactions are important in understanding inter-molecular interactions, since they are long-range, and because of their influence in charged molecules. This is the main motivation for using electrostatic energy for prediction of PPI types. RESULTS: We propose a prediction model to analyze protein interaction types, namely obligate and non-obligate, using electrostatic energy values as properties. The prediction approach uses electrostatic energy values for pairs of atoms and amino acids present in interfaces where the interaction occurs. The main features of the complexes are found and then the prediction is performed via several state-of-the-art classification techniques, including linear dimensionality reduction (LDR), support vector machine (SVM), naive Bayes (NB) and k-nearest neighbor (k-NN). For an in-depth analysis of classification results, some other experiments were performed by varying the distance cutoffs between atom pairs of interacting chains, ranging from 5Å to 13Å. Moreover, several feature selection algorithms including gain ratio (GR), information gain (IG), chi-square (Chi2) and minimum redundancy maximum relevance (mRMR) are applied on the available datasets to obtain more discriminative pairs of atom types and amino acid types as features for prediction. CONCLUSIONS: Our results on two well-known datasets of obligate and non-obligate complexes confirm that electrostatic energy is an important property to predict obligate and non-obligate protein interaction types on the basis of all the experimental results, achieving accuracies of over 98%. Furthermore, a comparison performed by changing the distance cutoff demonstrates that the best values for prediction of PPI types using electrostatic energy range from 9Å to 12Å, which show that electrostatic interactions are long-range and cover a broader area in the interface. In addition, the results on using feature selection before prediction confirm that (a) a few pairs of atoms and amino acids are appropriate for prediction, and (b) prediction performance can be improved by eliminating irrelevant and noisy features and selecting the most discriminative ones.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,002 | 0,004 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,003 | 0,002 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».