Understanding and computationally predicting the protein folding process remains one of the most challenging scientific problems and has uniquely garnered the interdisciplinary efforts of researchers from both the biological, chemical, physical and computational disciplines. Previous studies have demonstrated the importance of long-range interactions in guiding the native structure. However, predicting how the native long-range interaction network forms to generate a specific topology from among all other conformations remains unresolved. The present research study conducts an exploratory study to identify amino acids and long-range interactions that have the potential to play a key role in building and maintaining the protein topology. Towards this end, the application of network science is utilized and developed to analyze the structures of a group of proteins that share a common Greek-key topology but differ in sequence, secondary structure and function. We investigate the idea that the residues with high betweeness centrality score are potentially significant in maintaining the protein network and in governing the Greek-key topology. This hypothesis is tested by two different computational methods: through a fragmentation test and by the analysis of diameter impacts. In summary, we find a subset of selected residues in similar geographical positions in all model proteins, which demonstrates the role of these specific residues and regions in governing the Greek-key topology from a network perspective.

中文翻译：

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希腊关键蛋白质拓扑中的网络连接性，中心性和碎片化。

对蛋白质折叠过程的理解和计算预测仍然是最具挑战性的科学问题之一，并且已经获得了生物学，化学，物理和计算学科的研究人员的跨学科努力。先前的研究已经证明了远程相互作用在指导天然结构中的重要性。但是，如何预测本机远程交互网络如何形成以从所有其他构象中生成特定拓扑的问题仍未解决。本研究进行了一项探索性研究，以鉴定可能在构建和维持蛋白质拓扑结构中发挥关键作用的氨基酸和远程相互作用。为此，利用并发展了网络科学的应用程序来分析一组蛋白质的结构，这些蛋白质具有共同的希腊键拓扑结构，但序列，二级结构和功能不同。我们研究了这样的想法，即在中间性中心评分较高的残基在维持蛋白质网络和控制希腊键拓扑结构方面可能具有重要意义。该假设通过两种不同的计算方法进行检验：通过碎片测试和通过对直径影响的分析。总而言之，我们在所有模型蛋白中的相似地理位置中找到了选定残基的子集，这从网络的角度证明了这些特定残基和区域在支配希腊语密钥拓扑中的作用。二级结构和功能。我们研究了这样的想法，即在中间性中心评分较高的残基在维持蛋白质网络和控制希腊键拓扑结构方面可能具有重要意义。该假设通过两种不同的计算方法进行检验：通过碎片测试和通过对直径影响进行分析。总而言之，我们在所有模型蛋白中的相似地理位置中找到了选定残基的子集，这从网络的角度证明了这些特定残基和区域在支配希腊语密钥拓扑中的作用。二级结构和功能。我们研究了这样的想法，即在中间性中心评分较高的残基在维持蛋白质网络和控制希腊键拓扑结构方面可能具有重要意义。该假设通过两种不同的计算方法进行检验：通过碎片测试和通过对直径影响的分析。总而言之，我们在所有模型蛋白中的相似地理位置中找到了选定残基的子集，这从网络的角度证明了这些特定残基和区域在支配希腊语密钥拓扑中的作用。通过破碎测试和直径影响分析。总而言之，我们在所有模型蛋白中的相似地理位置中找到了选定残基的子集，这从网络的角度证明了这些特定残基和区域在支配希腊密钥拓扑中的作用。通过破碎测试和直径影响分析。总而言之，我们在所有模型蛋白中的相似地理位置中找到了选定残基的子集，这从网络的角度证明了这些特定残基和区域在支配希腊密钥拓扑中的作用。