生物信息学——蛋白质网路.ppt

1、Protein Networks蛋白质网路,Patrik Dhaeseleer Harvard University /patrik,Yeast 2-Hybrid Assays酵母双杂交分析,“诱饵” 融合蛋白:,“猎物” 融合蛋白:,结合位点,报告基因,AD,BD,转录因子Gal4,+,Fields and Song, Nature 340:245-246 (1989),MATa,MATa,Large-Scale 2-Hybrid Data Sets大规模酵母双杂交数据集,Uetz et al, Nature 403:623-627

2、 (2000) 用蛋白质芯片技术检测了6000种蛋白质与192种蛋白质的相互作用 用“猎物”文库检测了6000种蛋白质之间的相互作用 发现在1004种蛋白质间存在957个假定的相互作用 Ito et al, PNAS 98:4569-4574 (2001) 用“诱饵-猎物”库检测了6000种蛋白质之间的相互作用 发现在3278种蛋白质间存在4549个假定相互作用 核心集里797种蛋白质间存在841个相互作用 奇怪的是，这两个数据集间很少出现交集，推测可能是一大部分相互作用未探测到 即出现假阴性。,MIPS 1546,Ito full 4475,Uetz 947,28,49,54,156,424

3、2,1415,709,MIPS 1546,1436,756,648,21,28,61,109,Uetz 947,Ito core 806,Intersections between Protein Interaction Data Sets蛋白质相互作用数据集间的交集,Causes of False Positives假阴性原因,诱饵本身具有转录激活性 诱饵与内源性转录激活因子作用 猎物与DNA结合 猎物与内源性转录因子作用 诱饵与AD部分发生作用 猎物与BD部分发生作用 存在蛋白质与DNA能非特异结合 质粒数目的变动 各种人为因素 等等,Prot1,Binding site,Reporter

4、 gene,Yeast Protein-Protein Interaction Map,Uetz, Schwikowski, Fields and co-workers; Ito and co-workers,图中点代表蛋白质 线代表蛋白质间的相互作用 这里假定5560 对蛋白质存在相互作用 而蛋白质有3725 种 所以每个蛋白质大约与另外三个蛋白质存在相互作用,6个蛋白质3条相互作用，此时每个蛋白质只跟另外一个有作用。,6个蛋白质6条相互作用，此时每个蛋白质只跟另外两个有作用。,6个蛋白质9条相互作用，此时每个蛋白质能跟另外三个有作用。,结论：相互作用数目比上蛋白质数目再乘以二，就是平均每个

5、蛋白质与几个蛋白质存在相互作用的数目。,膜蛋白,转录因子,- 膜蛋白 - DNA结合蛋白 -其它酵母蛋白 - 实际的蛋白质间的相互作用,对Ste3有1045种不同路径传将信号递给143种转录因子,Problem: How to Rank Possible Pathways? 问题：如何排列出可能的信号传递路径,在信号通路成员中的平均相关系数,* 微阵列数据取自Rosetta Inpharmatics,STE3AKR1STE5STE4FAR1CDC24SOH1 0.190 STE3AKR1IQG1CDC42BEM4RHO1SKN7 0.059 STE3AKR1STE4FAR1FUS3DIG2ST

6、E12 0.281 STE3AKR1GCS1YGL198WSAS10NET1-0.106,Rank Predicted Paths by Degree of Expression Correlation from Microarray Experiments 通过微阵列试验测定蛋白质与基因表达程度 的相关性来预测信号通路,已知的信号通路往往与基因表达程度存在相关性 已知具有相互作用的蛋白质往往也显示与基因表达程度存在相关性,Classical View of MAPK PathwaysMAPK途径的经典试图,摘自C.Roberts, et al., Science, 287, 873 (2000),与原图比较,高度交错而非线性 一些蛋白质在网路中存在丢失现象，如Cdc42, Ste20 包涵额外的蛋白质成员，例如 Akr1, Kss1,The Protein Network View蛋白质网路视图,Conclusions总结,蛋白质相互作用的数据与表达量的数据都很复杂. 结合二者可以增加这两组数据的准确性. 通过比较数据集的交集，能估计出不同