复杂网络,是以网络为主要研究对象的科学。通过分析它们的拓扑性质和结构特征,研究其结构与性质之间的关系。现实中,由于网络的多样性,它们的特征也各不相同,复杂网络科学的快速发展,恰好使其成为研究这些网络及其特征的有用工具。在后基因组时代,由于蛋白质-蛋白质相互作用实现了生物个体的生物过程,因而它成为研究蛋白质结构与功能之间的关系的重要一环。基于复杂网络理论,本文研究了蛋白质-蛋白质相互作用的特征,可以促进对蛋白质结构及其功能的理解,加深对二者之间关系的认识。首先,从PDB数据库中挑选出蛋白质数据集,构建各个蛋白质分子的残基网络,计算其网络参数。结果表明当截断距离R为7A时,单体蛋白质网络表现出比较显著的小世界性质。分析了蛋白质网络的分层结构,发现当截断距离增大时,分层指数b的值减小。截断距离为24A时,b与网络规模N正相关。组成蛋白质分子的主要有20种氨基酸,因此研究了蛋白质网络的拓扑参数及其变化与蛋白质氨基酸组成的关系特征,发现单体蛋白质网络及其对应复合物中肽链网络中接近中心度和介数中心度较高的残基均是非极性、疏水性的氨基酸,验证了非极性、疏水性的氨基酸具有重要生理功能。研究单体蛋白质形成复合物后,其对应肽链网络的聚类系数C、特征路径长度L和分层指数b的变化,结果发现C和L的变化不大,而b值变化相对来说要大一些,说明单体蛋白在形成复合物后其网络的分层结构变化较大。复杂网络的结构特征在分析网络结构和性质的关系时显得尤为重要,本文主要对蛋白质界面网络中的模体和模块做了研究。通过对蛋白质界面网络中的模体和模块分析,发现蛋白质界面网络与蛋白质肽链网络的拓扑性质有差异。蛋白质界面网络中的模体类型和数量受截断距离R影响较大,R值不同,则网络中的模体类型和数量都有较大差别。对于蛋白质界面网络,应用Cfinder研究其模块结构的划分,分析R等于5A、7A、12A、24A时,界面网络中存在的3-派系-模块,发现当R=7A时,界面网络中的模块划分与通过Rasmol软件观察到的残基在界面中的分布相一致,这可以通过实例证明。最后分析了界面网络中的模块与其拓扑性质的关系,发现界面网络中的残基数与3-派系-模块数呈线性关系。