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《中国病理生理学会受体、肿瘤和免疫专业委员会联合学术会议论文汇编》2010年
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线粒体膜间隙内蛋白质间相互作用网络的初步研究

储著朗  王建  杨晓明  汪思应  
【摘要】:目的:线粒体是真核细胞内氧化磷酸化和形成ATP的主要场所。其超微结构包括外膜、内膜、膜间隙和基质四个功能区隔。线粒体膜间隙(mitochondrial intermembrane space,IMS)是指线粒体内膜和外膜之间的腔隙,IMS内蛋白间发生的关系可能十分复杂,而它们之间的关系及其生物学意义尚无系统性研究。本研究以人源线粒体膜间隙内蛋白为主要研究对象,发掘它们之间的相互作用,构建其相互作用网络并探索其可能潜在的生物学意义。方法:应用酵母双杂交(yeast two hybrid,Y2H)技术,分别采取共转酵母法和阵列组合法对线粒体膜间隙内蛋白进行相互作用的筛选,并对个别Y2H阴性但有生物学意义的相互作用进行免疫共沉淀(Co-immunoprecipitation,Co-IP)鉴定,筛选的阳性结果中挑取部分用Co-IP或(和)GST-Pull down验证;采用生物信息学分析方法对所获得的相互作用数据进行可信度进行分析,并整合多种参数对每对相互作用进行综合评分;运用Cytoscape软件构建出已知相互作用、获得的相互作用以及整合了二者的相互作用网络图,在此基础上通过文献调研对相互作用的生物学意义进行深入挖掘。结果:成功构建了38个诱饵和41个猎物基因的Y2H融合载体,除去1个有自激活活性的诱饵后,通过筛选和鉴定共得到涉及36个蛋白间的50对相互作用,其中2对为已知相互作用;从新相互作用中挑取6对验证,结果4对阳性,另2对没有发现相互作用。生物信息学分析相互作用数据显示13对相互作用(26%)的诱饵和猎物基因名共同出现在PubMed文献中;没有相同的基因敲除表型的相互作用;12对相互作用(24.5%)蛋白共享第4级或以上GO功能注释;综合评分发现27对相互作用(55%)具有高可信度。相互作用网络图表明新获得的相互作用对原有网络进行了有效补充和拓展。在此基础上通过文献调研发现部分相互作用对揭示重要生物学过程可能的发生机制、潜在的信号通路间的交联、已知蛋白的重要功能等方面具有重要的提示作用。结论:线粒体膜间隙内蛋白间存在复杂的相互作用网络,这些新相互作用的发现为探讨线粒体膜间隙内一些生物学过程及其发生机制提供了重要线索。

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