[發明專利]基于距離判定的蛋白質復合物識別方法

無效

• 申請號: 200810030832.2
• 申請日: 2008-03-18
• 公開（公告）號: CN101246520A
• 公開（公告）日: 2008-08-20
• 發明（設計）人: 王建新;李敏
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00
• 代理公司: 中南大學專利中心
• 代理人: 龔燦凡

技術領域

本發明屬于系統生物學領域，尤其涉及蛋白質復合物的識別。

背景技術

在后基因組時代，系統地分析和全面理解生物網絡拓撲及細胞內的生物化學進程成為一個非常重要的研究課題。細胞中的每個蛋白質并不是獨立完成被賦予的功能，而是通過與其它蛋白質相互作用形成大的復合物，在特定的時間和空間內完成特定的功能，而且有些蛋白質的功能只有在復合物形成后才能發揮出來。識別這些蛋白質復合物對預測蛋白質功能、解釋特定的生物進程具有重要作用。

目前，用于識別蛋白質復合物的方法包括化學實驗測定方法、基于進化模型的物種比較方法、基于多信息集成的分析方法和基于蛋白質相互作用信息的聚類分析方法。

化學實驗測定方法主要包括APMS(Affinity?Purification?techniques?usingMass?Spectrometry)、TAP(Tandem?Affinity?Purification)、iTAP(TAP與RNAi)和HMS-PCI(High-throughput?Mass?Spectromic?Protein?Complex?Identification)等方法。通過化學實驗可以準確地測定某一環境下的蛋白質復合物，特別是那些比較穩定的復合物。但環境中仍存在一定數量的不穩定復合物，復合物內的蛋白質之間的相互作用是瞬時的，動態變化的，以實驗為基礎的研究方法很難捕捉到這些蛋白質復合物，而且實驗成本十分昂貴。

基于進化模型的物種比較方法依據不同物種間的同源信息及進化過程中同一復合物內的蛋白質或集體保留或集體消失的機制，通過兩個或多個物種的比較分析識別那些在物種進化過程中保守的蛋白質復合物。這種基于進化模型的物種比較方法在一定程度上提高了識別的蛋白質復合物的可靠性，但該方法以蛋白質的同源信息為基礎，對兩個蛋白質的同源程度本身的把握就是一個難題，基于同源去識別蛋白質復合物就變得更加困難。

基于多信息集成的分析方法則是依據已知數據庫中的蛋白質功能注釋、蛋白質結構、基因表達、亞細胞定位、蛋白質相互作用等信息在整個基因組規模上進行研究。Zoltán?Dezso等人基于假定mRNA共表達的一組蛋白質可能調節相同功能的假說，通過分析mRNA共表達系數來識別蛋白質復合物。雖然基因表達和蛋白質相互作用之間的相互關系能夠揭示出這些數據內部之間的總體趨勢，但基因表達水平未必能夠真正代表蛋白質豐度，特別是高通量方法產生的蛋白質相互作用數據具有較高的假陽性，蛋白質相互作用信息和基因表達信息之間的關系非常復雜。

目前，普遍的做法是基于蛋白質相互作用信息進行聚類分析，將蛋白質相互作用數據表示成一個無向圖，蛋白質復合物對應于其中的稠密子圖，應用各種聚類算法來識別這些稠密子圖(又稱為“簇/Cluster”，即蛋白質復合物)。已經提出的聚類方法主要有SPC方法、MCODE方法，RNSC方法、LCMA方法、DPClus方法、CFinder方法和STM方法等。