蛋白质分子动力学的分形与复杂网络分析
统计力学
2015-06-19 v2 生物物理
摘要
基于蛋白质分子动力学，我们利用多重分形去趋势波动分析 (MF-DFA) 研究了能量、压力和体积时间序列的分形性质，并利用其转换后的水平可见图 (HVGs) 研究了拓扑和分形性质。我们考虑的蛋白质动力学能量参数包括键合势、角度势、二面角势、非正常势、动能、范德华势、静电势、总能量和势能。MF-DFA 的 h(q) 曲线形状表明这些时间序列具有多重分形性。MF-DFA 指数 h(2) 的数值表明，总能量和势能序列是非平稳且反持久的；除压力序列外（其 H 约等于 0.5，表明不存在长程相关性），其他时间序列是平稳且持久的。其转换后的 HVGs 的度分布表明这些网络是指数型的。分形分析结果表明，这些转换后的 HVGs 中存在分形性。对于每个能量、压力或体积参数，发现不同蛋白质的时间序列 MF-DFA 的 h(2) 值、指数度分布的指数 lambda 以及转换后 HVGs 的分形维数 d_B 变化不大（表明存在某种普适性）。我们还发现，在对所有蛋白质取平均后，不同能量、压力和体积的时间序列 MF-DFA 的 与转换后 HVGs 的 之间存在线性关系。
引用
@article{arxiv.1403.4719,
title = {Fractal and complex network analyses of protein molecular dynamics},
author = {Yuan-Wu Zhou and Jin-Long Liu and Zu-Guo Yu and Zhi-Qin Zhao and Vo Anh},
journal= {arXiv preprint arXiv:1403.4719},
year = {2015}
}
备注
18 pages, 4 tables, 8 figures, accepted by Physica A