PLoS ONE: Kræft missense Mutationer Alter Binding Egenskaber af proteiner og deres interaktion Networks

Abstrakt

Mange undersøgelser har vist, at missense mutationer kan spille en vigtig rolle i carcinogenese. Men i hvilket omfang kræft mutationer kan påvirke biomolekylære interaktioner forbliver uklar. Her har vi kort glioblastom missense mutationer på det humane protein interactome, model strukturerne af berørte proteinkomplekser og dechifrere effekten af ​​mutationer på protein-protein, protein-nukleinsyre og protein-ion binding grænseflader. Selv om nogle missense mutationer over-stabilisering proteinkomplekser, fandt vi, at den samlede virkning af mutationer er destabiliserende, der først og fremmest den elektrostatiske bestanddel af bindingsenergi. Vi viste også, at mutationer på grænseflader resulterede i flere drastiske ændringer af aminosyre fysisk-kemiske egenskaber end mutationer indtræffer uden grænsefladerne. Analyse af glioblastom mutationer på grænseflader tilladt os at stratificere kræftrelaterede interaktioner, identificere potentielle driver gener, og foreslå to dusin ekstra kræft biomarkører, herunder dem, der er specifikke for funktioner i nervesystemet. En sådan analyse også tilbudt indsigt i den molekylære mekanisme af de fænotypiske resultater af mutationer, herunder virkninger på komplekse stabilitet, aktivitet, binding og omsætningshastighed. Som et resultat af muterede protein og gen netværk analyse, observerede vi, at interaktioner af proteiner med mutationer kortlagt på grænseflader havde højere flaskehalse egenskaber sammenlignet med interaktioner med mutationer andetsteds på proteinet eller upåvirkede interaktioner. Sådanne observationer antyder, at gener med mutationer direkte påvirker proteinbinding egenskaber er fortrinsvis placeret i centrale netværk positioner og kan påvirke kritiske knuder og kanter i signal transduktion netværk

Henvisning:. Nishi H, Tyagi M, Teng S, Shoemaker BA , Hashimoto K, Alexov E, et al. (2013) Cancer missense Mutationer Alter Binding Egenskaber af proteiner og deres interaktion Networks. PLoS ONE 8 (6): e66273. doi: 10,1371 /journal.pone.0066273

Redaktør: Attila Gursoy, Koc University, Tyrkiet

Modtaget: December 20, 2012; Accepteret: Maj 2, 2013; Udgivet 14. juni, 2013