中文摘要
致密核心大囊泡是一类较大的、有电子致密核心的囊泡。肽类神经递质及很多内分泌激素等(如肾上腺素、胰岛素等)储存于这种囊泡内。运用传统的还原论生物学方法在揭示其分泌的分子机制方面已经取得了很大进展,但是致密核心大囊泡的分泌是一个多步骤、多因子的极其协调而又复杂的过程,一系列蛋白质与蛋白质的相互作用参与调控。本项目拟综合计算和实验的方法,在系统水平研究致密核心大囊泡的分泌过程。首先整合各种直接证据和间接证据建立分泌相关的蛋白质相互作用网络模型,然后对网络模型进行分析,以发现新的与分泌相关的蛋白质,确定分泌相关的核心调控蛋白,在蛋白质网络水平分析各种调控蛋白如何协调作用,完成复杂的分泌调控。研究意义表现在以下两方面:①对于揭示神经信号传递、学习与记忆、内分泌激素分泌等重要生命过程有着极其重要的理论意义;②从应用价值上来说,可以为分泌相关疾病如糖尿病治疗提供新的药物靶点、发展新的干预手段。
结题摘要
细胞的分泌是一个复杂的循环过程,它包括分泌囊泡的生物合成、出芽、转运、定向、栓系、锚定、启动、触发、膜融合、胞吐、胞吞等步骤。本研究整合已有的关于细胞分泌的分子机制研究和与线虫相关的蛋白质功能相互作用的研究积累,用马尔科夫聚类算法和基于网络流的功能流算法预测新的与分泌相关的蛋白质。用马尔科夫聚类算法共找到98个模块,大于三个节点的模块有20个。与docking相关的模块有28个节点,41条边,预测与docking相关的蛋白质有5个。与胞吞相关的模块有两个,预测可能与胞吞相关的蛋白质有23个。其中T07A9.10和F23H12.1的GO注释中有电子注释推断水平的证据与囊泡锚定相关,证明了该方法的有效性。研究了β-spectrin对致密核心大囊泡分泌的影响。试验结果表明,β-spectrin 的显性基因突变虫系能够影响致密核心囊泡的分泌过程,其机制可能是影响了囊泡的锚定过程。钙结和蛋白在细胞分泌过程中发挥举足轻重的作用,开发了基于序列信息的钙结合蛋白预测软件,预测性能良好,具有极高的实用价值。对线虫基因组做了全基因组扫描,初步确定了线虫基因组中所有钙结和蛋白,为后续试验提供了依据。
