肺癌相關(guān)蛋白質(zhì)相互作用網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)特征研究——動態(tài)子網(wǎng)絡(luò)預(yù)測與功能分析.pdf

1、背景及目的：肺癌是現(xiàn)代社會最常見的惡性腫瘤疾病之一，研究表明，85％的肺癌可能是由于吸煙引發(fā)。但是，吸煙誘發(fā)肺癌、導(dǎo)致肺癌發(fā)生和轉(zhuǎn)移的基因變異機理至今尚未明確。為進一步理解吸煙導(dǎo)致肺癌發(fā)生和發(fā)展的分子機理，本文利用生物信息學(xué)方法，嘗試探索與肺癌相關(guān)的蛋白質(zhì)相互作用網(wǎng)絡(luò)的動態(tài)及靜態(tài)子網(wǎng)絡(luò)，分析了可能的初步作用途徑和機制。 方法：本文從數(shù)據(jù)庫HPRD(http：//www．hprd．org/)下載了所有人類蛋白質(zhì)及其相互作用數(shù)據(jù)，共

2、37066對相互作用，包含9289個蛋白質(zhì)。從數(shù)據(jù)庫GEO(http：//www．ncbi．nlm．nih．gov/geo/)下載了肺癌/正常樣本芯片表達差異數(shù)據(jù)；主要數(shù)據(jù)為從吸煙人群體的支氣管上表皮中選出的144個樣本，包括72個肺癌樣本和72個非肺癌樣本，一個CEL文件對應(yīng)包含一個樣本的基因表達值。解析CEL文件后得到各個樣本的基因表達值，對比分析兩類樣本中基因表達的差異變化量，以及基因?qū)?yīng)編碼的兩兩蛋白質(zhì)之間表達相關(guān)性。根據(jù)基因相

3、對于整個基因組表達的變化量，找出動態(tài)蛋白質(zhì)/靜態(tài)蛋白質(zhì)，建立動態(tài)/靜態(tài)蛋白質(zhì)相互作用網(wǎng)絡(luò)，分析動態(tài)蛋白質(zhì)在相互作用網(wǎng)絡(luò)中與相鄰蛋白質(zhì)的表達相關(guān)性，最后，基于基因MI值預(yù)測出一系列的分子標記物。 結(jié)論：根據(jù)蛋白表達量變化值EV>0.4，挖掘出520個動態(tài)蛋白質(zhì)與肺癌發(fā)生有著密切的關(guān)系，動態(tài)蛋白質(zhì)包含了肺癌相關(guān)的大部分必需功能。另外，還發(fā)現(xiàn)了2754個EV<0.2的靜態(tài)蛋白質(zhì)。研究發(fā)現(xiàn)，在癌癥過程中，動態(tài)變化的蛋白質(zhì)并非都處于蛋白相

4、互作用網(wǎng)絡(luò)的中心位置，而且，動態(tài)蛋白質(zhì)在蛋白質(zhì)相互作用網(wǎng)絡(luò)中的鄰接蛋白并非都是動態(tài)表達的，只與其中小部分的鄰接蛋白質(zhì)表達量變化關(guān)系緊密。表達緊密相關(guān)的動態(tài)蛋白質(zhì)構(gòu)成的動態(tài)蛋白質(zhì)相互作用子網(wǎng)絡(luò)，顯示與肺癌的發(fā)生發(fā)展具有密切相關(guān)的功能，可能是肺癌相關(guān)新的蛋白質(zhì)相互作用通路；靜態(tài)蛋白質(zhì)構(gòu)成龐大復(fù)雜的靜態(tài)蛋白質(zhì)相互作用網(wǎng)絡(luò)，可能是維持人體基本功能的網(wǎng)絡(luò)?；谙嗷バ畔⒅殿A(yù)測出了74個分子標記物，通過5-fold驗證，準確率為79％；預(yù)測樣本時達到