簡單接頭蛋白PDZK1配體的鑒定，配體間功能性相互聯(lián)系預測以及驗證;通過整合機器學習算法預測系統(tǒng)高效鑒定HPV 16 E6相互作用PDZ結(jié)構域蛋白.pdf

1、蛋白質(zhì)與蛋白質(zhì)分子之間的相互作用是細胞生命活動的基礎和特征，幾乎所有的蛋白質(zhì)都需要通過與其它蛋白質(zhì)相互作用形成復合體進而發(fā)揮功能，蛋白與不同的配體蛋白結(jié)合，發(fā)揮不同的功能、參與不同的信號通路。接頭蛋白在相互作用網(wǎng)絡中占據(jù)關鍵位置，起“橋梁”作用，在生命調(diào)控機制中發(fā)揮重要功能。
　　 本論文主要系統(tǒng)全面鑒定了簡單接頭蛋白PDZK1在全蛋白質(zhì)組學水平上的潛在配體，并且通過文獻挖掘的方法對其配體間的功能上的聯(lián)系進行了預測并且加以驗證。

2、
　　 PDZK1作為一種簡單接頭蛋白，目前僅發(fā)現(xiàn)四個PDZ結(jié)構域，沒有其他功能性結(jié)構域的發(fā)現(xiàn)。在本論文中，主要運用酵母雙雜交篩選隨機多肽文庫聯(lián)合高通量驗證篩選PDZ配體庫在全蛋白質(zhì)組水平上系統(tǒng)全面鑒定PDZK1所有的潛在配體蛋白。
　　 我們假設與同一個接頭蛋白相互作用的配體之間存在非常大的功能上的相關性，在于它們是否可以滿足其中任意一個條件。1)同一個蛋白的兩個配體具有類似的功能模式。對于某一個蛋白名稱和某一個生物學

3、功能描述詞語同時出現(xiàn)在文獻中可以粗略的反映蛋白和功能之間的聯(lián)系，一個蛋白名稱與一系列生物學功能關鍵詞中的某些同時出現(xiàn)在文獻中，而另一個配體在恰恰和這些功能關鍵詞同時出現(xiàn)在文獻中，說明他們可能具有相同的功能模式，那就表明它們之間存在著功能上的相關性。2)兩個蛋白的生物學功能具有很強的相關性。在檢索時，可以通過兩個描述生物學功能詞語共同存在的文獻數(shù)目和單獨存在的文獻數(shù)目之比來計算功能之間的相關系數(shù)。本研究運用MILANO(Microarra

4、y Literature-based Annotation)在線工具(http://milano.md.huji.ac.il)進行文獻挖掘，并基于上述假設進行配體間具有功能性聯(lián)系的預測并且對此預測體系進行準確度評價。
　　 基于文獻挖掘預測體系準確度比較高的基礎上，本研究將此預測體系運用到所研究蛋白PDZK1上，在酵母三雜交體系中確認了某個配體的存在可以對另一個配體與PDZK1的結(jié)合產(chǎn)生影響，并且在哺乳動物細胞中驗證高表達的PD

5、ZK1配體D-AKAP2可以減弱PDZK1與BCR的相互作用。本研究策略可以適用于具有結(jié)合線性多肽結(jié)構域的接頭蛋白的研究。
　　 本文的第二部分通過整合機器學習算法預測系統(tǒng)高效鑒定HPV16E6相互作用PDZ結(jié)構域蛋白。以往通過篩選等實驗發(fā)現(xiàn)某個特定蛋白相互作用蛋白通常需要大量的時間和精力，而且通常會受到實驗條件以及高豐度對低豐度抑制的影響。一種高效的方法是采用高通量算法對蛋白數(shù)據(jù)庫中蛋白進行預篩來發(fā)現(xiàn)目標蛋白相互作用蛋白，而后

6、通過實驗證實。
　　 高危型人乳頭瘤病毒Human papillomavirus HPV16E6蛋白的C末端具有PDZ結(jié)構域結(jié)合位點，具有和PDZ結(jié)構域蛋白結(jié)合的能力，而低危型人乳頭瘤病毒與之相比，缺失與PDZ結(jié)構域相互作用能力。在本論文第二部分研究中，我們利用整合機器學習算法系統(tǒng)預測聯(lián)合酵母雙雜交實驗鑒定HPV16E6相互作用蛋白質(zhì)，證實了Veli3蛋白在酵母雙雜交系統(tǒng)中與HPV16E6具有相互作用，提示在細胞環(huán)境中Veli3