蛋白質(zhì)是執(zhí)行生物體內(nèi)各種重要生物活動(dòng)的大分子，認(rèn)識(shí)其功能對推動(dòng)生命科學(xué)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療等領(lǐng)域的發(fā)展意義重大。1961年，Anfinsen等提出蛋白質(zhì)一級(jí)序列決定其三維結(jié)構(gòu)、蛋白質(zhì)三維結(jié)構(gòu)決定其功能的論斷。相對于蛋白質(zhì)三維結(jié)構(gòu)，一級(jí)序列更容易通過生物實(shí)驗(yàn)測得，故早期的蛋白質(zhì)功能預(yù)測方法大都基于序列相似性原理，利用BLAST（ Basic Local　Alignment Search Tool）和 PSI-BLAST（Position-Specific　Iterated BLAST）等工具計(jì)算功能未知的蛋白質(zhì)與功能已知的蛋白質(zhì)之間的序列相似度，若相似度較高則認(rèn)為其具有相同的功能。然而，近年來的研究表明，序列相似的蛋白質(zhì)能夠形成不同的三維結(jié)構(gòu)，故其功能不一定相同，而且序列差異較大的蛋白質(zhì)也可能具有相同的功能；因此，基于序列相似性的蛋白質(zhì)功能預(yù)測方法是不可靠的。

　　針對現(xiàn)有的基于蛋白質(zhì)相互作用（ PPI）網(wǎng)絡(luò)的蛋白質(zhì)功能預(yù)測方法預(yù)測精度不高、易受數(shù)據(jù)噪聲影響的問題，提出一種基于機(jī)器學(xué)習(xí)（層次聚類、主成分分析和多層感知器）的蛋白質(zhì)功能預(yù)測方法HPMM。該方法綜合考慮蛋白質(zhì)宏觀和微觀層面的信息，將蛋白質(zhì)家族、結(jié)構(gòu)域和重要位點(diǎn)信息作為頂點(diǎn)屬性整合到PPI網(wǎng)絡(luò)中以減輕網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)噪聲的影響。首先，基于層次聚類和主成分分析進(jìn)行特征提取，得到功能模塊和屬性主成分特征，然后訓(xùn)練多層感知器模型，建立多特征與多功能之間的映射關(guān)系以用于功能預(yù)測。在三個(gè)分別被分子功能（ MF）、生物過程（BP）和細(xì)胞組件（ CC）注釋的人類PPI網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行測試，對HPMM、余弦迭代算法（CIA）和有向PPI網(wǎng)絡(luò)基因本體術(shù)語傳播（ GoDIN）算法的功能預(yù)測效果進(jìn)行比較分析。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，相比CIA和GoDIN這兩種完全基于PPI網(wǎng)絡(luò)的方法，HPMM的精確度與F值更高。