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——?jiǎng)討B(tài)子網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)與功能分析.pdf

1、背景及目的：肺癌是現(xiàn)代社會(huì)最常見(jiàn)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(jī)理至今尚未明確。為進(jìn)一步理解吸煙導(dǎo)致肺癌發(fā)生和發(fā)展的分子機(jī)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(dòng)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(jī)制。 方法：本文從數(shù)據(jù)庫(kù)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(duì)相互作用，包含9289個(gè)蛋白質(zhì)。從數(shù)據(jù)庫(kù)GEO(http：//www．ncbi．nlm．nih．gov/geo/)下載了肺癌/正常樣本芯片表達(dá)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(gè)樣本，包括72個(gè)肺癌樣本和72個(gè)非肺癌樣本，一個(gè)CEL文件對(duì)應(yīng)包含一個(gè)樣本的基因表達(dá)值。解析CEL文件后得到各個(gè)樣本的基因表達(dá)值，對(duì)比分析兩類樣本中基因表達(dá)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(dá)相關(guān)性。根據(jù)基因相

3、對(duì)于整個(gè)基因組表達(dá)的變化量，找出動(dòng)態(tài)蛋白質(zhì)/靜態(tài)蛋白質(zhì)，建立動(dòng)態(tài)/靜態(tài)蛋白質(zhì)相互作用網(wǎng)絡(luò)，分析動(dòng)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(dá)相關(guān)性，最后，基于基因MI值預(yù)測(cè)出一系列的分子標(biāo)記物。 結(jié)論：根據(jù)蛋白表達(dá)量變化值EV>0.4，挖掘出520個(gè)動(dòng)態(tài)蛋白質(zhì)與肺癌發(fā)生有著密切的關(guān)系，動(dòng)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(gè)EV<0.2的靜態(tài)蛋白質(zhì)。研究發(fā)現(xiàn)，在癌癥過(guò)程中，動(dòng)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(dòng)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(dòng)態(tài)表達(dá)的，只與其中小部分的鄰接蛋白質(zhì)表達(dá)量變化關(guān)系緊密。表達(dá)緊密相關(guān)的動(dòng)態(tài)蛋白質(zhì)構(gòu)成的動(dòng)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(cè)出了74個(gè)分子標(biāo)記物，通過(guò)5-fold驗(yàn)證，準(zhǔn)確率為79％；預(yù)測(cè)樣本時(shí)達(dá)到