蛋白质相似性分析在生物学领域是一个备受关注的课题,通过研究蛋白质间相似性可以帮助理解蛋白质的功能和结构。有很多基于蛋白质三维模型的几何特征来研究蛋白质间相似性的方法,但是现有的一些蛋白质模型相似性结果还有待提高。本文提出了一种基于三维蛋白质模型混合特征来分析蛋白质模型的相似性方法,主要研究工作如下:1.介绍了蛋白质的不同结构表示以及获取蛋白质三维网格模型的方法,并基于蛋白质三维网格模型,计算了蛋白质三维模型的曲率、形状指数、显著几何特征等局部表面特征描述符,分析了这些三维形状特征描述符在蛋白质分子的稳定性分析、蛋白质分子间的作用机制和三维蛋白质分子结构预测等方面的意义。2.为了能够捕获蛋白质三维模型的拓扑结构特征来弥补局部特征的不足,分析介绍了几种三维形状骨架提取算法,提出了一种简单高效的蛋白质三维模型骨架提取算法,并基于蛋白质三维模型的骨架计算了局部直径。计算蛋白质三维模型的测地距离,并将测地距离替代欧式距离来改进热核信号特征的计算。热核信号对形变具有鲁棒性和等距等容变换不变性,能够保留形状的内在几何性质。3.基于蛋白质模型的显著几何特征(SGF)、局部直径(LD)、以及热核信号(HKS)构造了蛋白质三维模型的三阶张量描述符。把基于矩阵的灰度关联分析方法扩展到基于三阶张量的灰度关联分析方法,并对蛋白质三维模型进行相似性分析。实验结果表明,本文方法对具有复杂局部表面特征以及不同拓扑结构特征的蛋白质三维模型的相似性分析具有较好的适应性和有效性。最后,对本文的主要研究内容进行了总结,并提出今后的工作展望。