【タンパク質構造解析】トポロジー情報で、タンパク質をエンベディング

The Topological Properties of the Protein Universe

タンパク質の特徴を、トポロジカルな構造情報から説明することを試みたレポートです。

筆者らは、構造のトポロジー情報に基づいて、タンパク質を特徴付けする方法を解説しています。

トポロジー情報を用いたデータ解析手法（TDA）では、近年、持続的相同性（PH）という指標が最も良く用いられています。散在する点を一連の明らかな形状に変換して、さまざまなスケールにわたって持続するシステムの特徴を識別する計算手法です。

筆者らは、AlphaFold の予測構造およそ２億個を解析するために、PH ベースの TDA 手法（topology generator）を開発しました。

具体的には、以下の手順でタンパク質の構造を表現し直しています。

この手法で生成されたトポロジー特徴量の1次元目は、およそ CATH ドメイン分類を捉えており、２次元目は、相互作用に関連付けられていると考察しています。

この topology generator を活用して、筆者らは天然のタンパク質に対して、以下の考察を行っています。