[發(fā)明專利]全細胞蛋白和基因相互作用網(wǎng)絡分析系統(tǒng)

無效

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• 申請日: 2010-06-17
• 公開（公告）號: CN102289432A
• 公開（公告）日: 2011-12-21
• 發(fā)明（設計）人: 蘇峰;李奇;李睿
• 申請（專利權）人: 上海其明信息技術有限公司
• 主分類號: G06F17/30
• 分類號: G06F17/30
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發(fā)明是一種全細胞蛋白和基因相互作用網(wǎng)絡，屬于生物學和計算機數(shù)據(jù)庫技術相結合的領域。?

背景技術

基因間相互作用蛋白是基于全細胞范圍內的作用網(wǎng)絡，目前有大量的數(shù)據(jù)庫存儲了通過實驗驗證的蛋白間相互作用關系、蛋白和基因的相互作用關系。數(shù)據(jù)庫的分別存儲割裂了細胞內整體網(wǎng)絡傳遞關系。目前常用的蛋白間相互作用數(shù)據(jù)來自于KEGG(京都基因與基因組百科全書)，然而，該數(shù)據(jù)庫將細胞內不同功能的信號通路分別構建網(wǎng)絡，人為地割裂了全細胞范圍的相互作用網(wǎng)絡。為此，本發(fā)明將解析KEGG數(shù)據(jù)庫，將KEGG數(shù)據(jù)庫的多種功能間相互做關系連通，并連接了所有常用蛋白相互作用數(shù)據(jù)庫，共同構筑了全細胞網(wǎng)絡分析系統(tǒng)。?

發(fā)明內容

Signal-Net解構了KEGG數(shù)據(jù)庫，突破了KEGG-Pathway數(shù)據(jù)庫中基因間相互作用關系局限于某一Pathway的限制。因此，Signal-Net在全KEGG-Pathway數(shù)據(jù)庫的范圍內篩選某個蛋白的上游或下游蛋白。在此，本發(fā)明將滿足數(shù)據(jù)篩選條件的基因分別構建實驗組和對照組基因網(wǎng)絡。?

具體實施方式

一、對于KEGG的整合?

(一)數(shù)據(jù)解析：?

1、數(shù)據(jù)來源：使用的原始下載來自于ftp.genome.jp/pub/kegg/xml/kgml?

并且根據(jù)不同的物種進行解析；?

2、解析工具：利用xpath技術對xml文件進行解析?

3、解析步驟：?

A、選擇要解析的文件夾?

B、輸入數(shù)據(jù)物種(例如：has、rno、mmu)?

C、文件處理過程：利用Xpath通過預先設定好的路徑表達式選取xml文件中的結點或者結點集，偶爾根據(jù)條件篩選出符合構建網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)并進行組裝，以待導入數(shù)據(jù)庫?

4、解析結果保存和導入數(shù)據(jù)庫：將組裝好的數(shù)據(jù)寫入指定的文件中，并靈活選擇是否將結果自動導入數(shù)據(jù)庫中。導入數(shù)據(jù)庫的過程為：通過預定義的Sq1模板：創(chuàng)立數(shù)據(jù)庫連接，創(chuàng)建數(shù)據(jù)表(若數(shù)據(jù)表不存在，存在則清空數(shù)據(jù))，導入數(shù)據(jù)，提交并關閉數(shù)據(jù)庫連接。?

(二)構建方法為：?

1、在數(shù)據(jù)庫中搜索滿足篩選條件的基因的上游和下游基因，而該上游和下游基因須同時滿足篩選條件；?

2、根據(jù)基因與其上下游相互作用關系畫出基因間連接線，基因用圓圈來表示，相互作用用線段表示，其標識為[1]：?

2.1結合binding/association——線段標識為b：兩個調控蛋白結合為復合物，作用無方向性，線段無箭頭；?

2.2.磷酸化phosphorylation——線段標識為pho：某蛋白A將ATP或GTP的磷酸基團轉移給另一蛋白B，從而激活另一蛋白的功能，作用具有方向性，即由蛋白A磷酸化蛋白B，兩蛋白間相互作用有方向性，作用線段有箭頭；?

2.3.去磷酸化ubiquination——線段標識為u：與磷酸化相反，某蛋白A將另一蛋白B的磷酸基團轉移給ATP或GTP，從而抑制另一蛋白的功能，作用具有方向性，即由蛋白A去磷酸化蛋白B，兩蛋白間相互作用有方向性，作用線段有箭頭；?

2.4.激活表達expression——線段標識為exp：一個蛋白A可以激活另一個基因DNA的轉錄，從而增加另一個基因的表達量，作用具有方向性，即由蛋白A激活另一個基因的轉錄調控表達，兩蛋白間相互作用有方向性，作用線段有箭頭；?

2.5.激活activation——線段標識為a：通過蛋白間相互作用，一個蛋白激活另一個蛋白的功能，作用具有方向性，即由蛋白A激活另一個蛋白，兩蛋白間相互作用有方向性，作用線段有箭頭；?

2.6.抑制inhibiti25on——線段標識為inh：通過蛋白間相互作用，一個蛋白抑制另一個蛋白的功能，即由蛋白A抑制另一個蛋白，兩蛋白間相互作用有方向性，作用線段為平頭標識；?

2.7.間接作用indirect——線段標識為indi：蛋白A可以作用與蛋白B，但相互作用的實現(xiàn)需經(jīng)其他蛋白質或信號通路作為中介才可實現(xiàn)，作用具有方向性，即由蛋白A間接作用另一個蛋白，兩蛋白間相互作用有方向性，作用線段有箭頭；?

2.8.代謝作用compound——線段標識為c：蛋白A和蛋白B作為兩個相互臨近的代謝酶，蛋白A和蛋白B共同代謝相同的化合物，兩蛋白間相互作用無方向性，作用線段無箭頭。?

二、對其他蛋白質相互作用數(shù)據(jù)庫的整合?