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马努亚·科蒂亚尔；桑托什·库马尔；北苏库马尔。

利用图测度和随机矩阵理论研究化学空间网络。 （英语） Zbl 1492.92154号

数学杂志。化学。 60，第5期，891-914（2022）.
摘要：如今，在为特定疾病设计药物的过程中，大量的分子库（化学库）被例行筛选。这些分子之间的化学和结构相似性可以使用分子描述符来量化，这些相似性反过来可以用来将任何化学库表示为称为化学空间网络（CSN）的无向网络。在这里，我们使用传统的图度量和随机矩阵理论（RMT）来研究不同的CSN。对于传统的图度量，我们主要关注平均度、平均路径长度、图直径、度组合性、传递性、平均聚类系数和模块性。对于RMT分析，我们检查了由不同CSN的分子相似性构造的邻接矩阵的特征值谱，并检查了它们的局部波动特性，将它们与RMT的预测进行了对比。通过改变网络的边缘密度（实际边缘数与最大可能边缘数的分数），对三种不同化学库的传统图形测量和RMT统计随网络结构的变化进行了检查。研究发现，特征值空间中传统图形测度之间的相配性和RMT的长程波动统计响应于全局网络结构和化学空间的变化。我们希望，对不同类型化学库的网络特性的研究将为不同药物设计应用的高通量筛选库的设计提供指导。

MSC公司：

92E10型 分子结构（图论方法、微分拓扑方法等）
05C92年 化学图论
60对20 随机矩阵（概率方面）

关键词：

化学空间网络；谱图论；图邻接矩阵；随机矩阵理论

软件：

PaDEL描述器；记录仪；数学软件；对
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
\textit{M.Kothiyal}等人，J.Math。化学。60，第5号，891--914（2022；Zbl 1492.92154）
全文： DOI程序

参考文献：

[1] 托德斯基尼，R。；Consonni，V.，《分子描述符手册》（2000），Weinheim:Wiley-VCH，Weinhelim
[2] 博哈切克，RS；McMartin，C。；Guida，WC，《基于结构的药物设计的艺术与实践：分子建模视角》，《医学研究评论》，16，3（1999）
[3] 柯克帕特里克，P。；Ellis，C.，《化学空间》，《自然》，432823（2004）
[4] Lipinski，C。；霍普金斯，A.，《为生物和医学导航化学空间》，《自然》，432855（2004）
[5] 帕布，G。；巴塔查里亚，S。；Krein，议员；Sukumar，N.，《从面向多样性和重点化学库生成的相似性和多样性阈值网络的调查》，J.Math。化学。，54, 1916 (2016)
[6] Wawer，M。；Peltason，L。；韦斯卡姆，N。；Teckentrup，A.公司。；Bajorath，J.，《通过类网络相似图和局部结构活性关系指数进行结构活性关系剖析》，J.Med.Chem。，51, 6075 (2008)
[7] 奔驰，RW；斯旺达斯，SJ；Baldi，P.，《化学空间幂律的发现》，《化学杂志》。信息模型。，48, 1138 (2008)
[8] 田中，N。；Ohno，K。；Niimi，T。；Moritomo，A。；Mori，K。；Orita，M.，《化学图书馆网络中的小世界现象：应用于基于片段的药物发现》，J.Chem。信息模型。，49, 2677 (2009)
[9] Krein，议员；Sukumar，N.，《用网络测度探索化学空间的拓扑结构》，J.Phys。化学。A、 11512905（2011）
[10] Maggiora，总经理；Bajorath，J.，《化学空间网络：描述化学空间的强大新范式》，J.Compute。辅助分子设计。，28, 795 (2014)
[11] 北苏库马尔。；Krein，议员；Prabhu，G。；巴塔查里亚，S。；Sen，S.，《化学库设计的网络措施》，药物开发研究，75，402（2014）
[12] 阿门德拉尔，JA；Díaz-Guilera，A.，复杂网络的动力学和光谱特性，新物理学杂志。，9, 187 (2007)
[13] 罗杰斯，GJ；奥斯汀，K。；Kahng，B。；Kim，D.，《复杂网络的特征值谱》，J.Phys。数学。Gen.，38，9431（2005）·Zbl 1087.05053号
[14] Bohigas，O。；詹诺尼，MJ；Schmit，C.，混沌量子光谱的表征和能级涨落定律的普遍性，物理学。修订稿。，52, 1 (1984) ·Zbl 1119.81326号
[15] 梅塔，ML，《随机矩阵》（2004），纽约：学术出版社，纽约·Zbl 1107.15019号
[16] Haake，F.，《混沌的量子签名》（2010），纽约：Springer，纽约·Zbl 1209.81002号
[17] Guhr，T。；米勒·格罗林，A。；Weidenmüller，HA，《量子物理中的随机矩阵理论：常见概念》，Phys。众议员，299189（1998）
[18] Bandyopadhyay，JN；Jalan，S.，《复杂网络中的普遍性：随机矩阵分析》，Phys。E版，76026109（2007）
[19] 贾兰，S。；Bandyopadhyay，JN，复杂网络的随机矩阵分析，物理。版本E，76，046107（2007）
[20] 贾兰，S。；Bandyopadhyay，JN，网络拉普拉斯人的随机矩阵分析，Physica A，387667（2008）
[21] 罗，F。；钟，J。；Yang，Y。；谢尔曼，RH；周，J.，随机矩阵理论在生物网络中的应用，物理学。莱特。A、 357420（2006）
[22] A.Rai。；贾兰，S。；班纳吉，S。；Rondoni，L.，《随机矩阵理论在复杂网络中的应用》，混沌和非线性动力学在科学与工程中的应用（2015），Cham:Springer，Cham
[23] Kikkawa，A.，癌症细胞中基因相互作用网络的随机矩阵分析，科学。代表，810607（2018）
[24] 埃姆·C。；哦，G。；荣格，W-S；郑，H。；Kim，S.，金融时间序列中基于最小生成树和随机矩阵理论的股票网络拓扑性质，《物理学A》，388900（2009）
[25] 李，AA；议员布伦纳；Colwell，LJ，用随机矩阵框架预测蛋白质与亲和力，Proc Natl。阿卡德。科学。美国，11313564（2016）
[26] Strogatz，SH，《探索复杂网络》，《自然》，410，268（2001）·Zbl 1370.90052号
[27] Barabási，A-L，网络科学，Philos。事务处理。R.Soc.A，37120120375（2013）
[28] 纽曼，MEJ，《网络：简介》（2010），牛津：牛津大学出版社，牛津·Zbl 1195.94003号
[29] 萨里卡·贾兰；Yadav，Alok，使用图的光谱研究的缔合和离解混合，Phys。版本E，91，012813（2015）
[30] Van Mieghem，P。；Ge，X。；舒姆，P。；特拉贾诺夫斯基，S。；Wang，H.，模块性和组合性的谱图分析，物理学。修订版E，82056113（2010）
[31] A.Hurwitz，将在整合过程中实现不变性。纳克里斯。格式。威斯。哥廷根，71-90（1897）·JFM 28.0103.03号
[32] Diaconis，P。；Forrester，PJ，Hurwitz和数学中随机矩阵理论的起源，随机矩阵理论应用。，6, 1730001 (2017) ·Zbl 1398.11119号
[33] Wigner，EP，Ann，数学。，62, 548 (1955) ·Zbl 0067.08403号
[34] Wigner，EP，Ann.数学。，65, 203 (1957) ·Zbl 0077.31901号
[35] Wigner，EP，Ann.数学。，67, 325 (1958) ·Zbl 0085.13203号
[36] Akemann，G。；Baik，J。；Di Francesco，P.，《牛津随机矩阵理论手册》（2011），牛津：牛津大学出版社，牛津·Zbl 1225.15004号
[37] Hoskins，RF，Delta Functions:A Introduction to Generalised Functions，2009年第2版（2011年），牛津：伍德黑德出版有限公司，牛津·Zbl 1186.46001号
[38] DA Huse；Oganesyan，V.，高温下相互作用费米子的局域化，物理学。版本B，75，155111（2007）
[39] 阿塔斯，YY；Bogomolny，E。；吉拉德，O。；Roux，G.，随机矩阵系综中连续能级间距比率的分布，物理学。修订稿。，110, 084101 (2013)
[40] Sarkar，A。；科蒂亚尔，M。；Kumar，S.，正交到酉交叉系综中两个连续能级间距之比的分布，Phys。E版，101012216（2020）
[41] 贝里，MV；Tabor，M.，规则谱中的水平聚类，Proc。R.Soc.A，356375（1977年）·Zbl 1119.81395号
[42] FJ戴森；Mehta，ML，复杂系统能级的统计理论。四、 数学杂志。物理。，4, 701 (1963) ·兹伯利0133.45201
[43] Berry，MV，谱刚性的半经典理论，Proc。R.Soc.伦敦。A、 400、229（1985）·Zbl 0875.35061号
[44] 凯特，WP；Lukey，MJ；Cerione，RA，《两种谷氨酰胺酶的故事：在肿瘤发生中具有不同作用的同源酶》，《未来医学化学》。，9223（2017）
[45] 斯洛伐克米兰；黄，Q。；Nguyen，T-TT；拉马钱德兰，S。；芬克，A。；克里克苏诺夫，I。；舒勒，D。；Szebenyi，M。；阿伦霍尔兹，E。；洛杉矶麦克德莫特；北苏库马尔。；Cerione，RA；Katt，WP，《使用连续室温结晶学对癌细胞中谷氨酰胺酶C抑制剂分子机制的新见解》，J.Biol。化学。，298, 101535 (2022)
[46] CE怀特黑德；CM Breeman；北苏库马尔。；Dominic Ryan，M.，可转移原子等效多中心多极展开法，J.Compute。化学。，24, 512 (2003)
[47] 北苏库马尔。；CM Breeman；马塔，CF；Boyd，RJ，药物发现和蛋白质建模中的QTAIM，分子中原子的量子理论：从固态到DNA和药物设计（2007年），Weinheim:Wiley-VCH，Weinherim
[48] N.Sukumar，D.Zhung，W.P.Katt，C.E.Whitehead，C.M.Breeman，可转移原子当量重建。http://reccr.chem.rpi.edu/Software/RECON/recondoc/WinRecon.html
[49] Labute，P.，一组广泛适用的描述符，J.Mol.Graph。型号。，18, 464 (2000)
[50] 化学计算集团，分子操作环境（2021）https://www.chemcomp.com/
[51] 贝德，RFW，《分子中的原子：量子理论》（1990），牛津：牛津大学出版社，牛津
[52] Chen，CY-C，TCM Database@Taiwan：世界上最大的中药电子筛选数据库，PLoS One，6，e15939（2011）
[53] Mangal，M。；萨加，P。；辛格，H。；Raghava，全球定位系统；Agarwal，SM，NPACT：天然存在植物抗癌化合物活性目标数据库，核酸研究，41，1124（2013）
[54] 斯特林，T。；Irwin，JJ，J.化学。Inf.模型，552324（2015）
[55] G.Csardi，T.Nepusz，复杂网络研究的igraph软件包。国际J.复杂系统。，1695（2006年）。https://igraph.org
[56] R核心团队，R：统计计算的语言和环境。R统计计算基金会，奥地利维也纳（2020年）。https://www.R-project.org/
[57] Wolfram Research Inc.2020数学12.1.1版
[58] Zwierzyna，M。；沃格特，M。；Maggiora，总经理；Bajorath，J.，《不同化合物数据集的化学空间网络的设计和表征》，J.Compute。辅助分子设计。，29, 113-125 (2015)
[59] Marrec，L。；Jalan，S.，《网络谱中的简并分析》，欧洲。莱特。，117, 48001 (2017)
[60] Chung，FRK，谱图理论（1997），普罗维登斯，RI:美国数学学会，普罗维登斯，RI·Zbl 0867.05046号
[61] Dorogovtsev，序号：；戈尔茨夫，AV；孟德斯，JFF；Samukhin，AN，复杂网络光谱，物理。E版，68，046109（2003）
[62] 阿尔伯特·R。；Barabási，A-L，《复杂网络的统计力学》，修订版。物理。，74, 47 (2002) ·Zbl 1205.82086号
[63] Yap，CW，PaDEL-descriptor：一个计算分子描述符和指纹的开源软件，J.Compute。化学。，32, 1466 (2011)
[64] S.Craw，曼哈顿距离。附件。机器。学习。最小数据790-791（2017）
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