本发明专利技术公开了一种构建反映蛋白质组变化的新型可视性动态蛋白质网络的方法。本发明专利技术提供的方法包括如下步骤：（1）将动态蛋白质组学研究获得的差异蛋白在每一个时间点的表达量数值修正为：S=（Vtest-Vcontrol）/Vcontrol；（2）将蛋白数据库入口号及S数值上传至MetaCore网络分析服务器，绘制出原始的蛋白网络图；（3）对原始的蛋白网络图中叠加的节点的位置进行调整；（4）顺次激活n个数据文件，获得n张分别带有各个时间点蛋白表达信息的网络图；（5）通过时间轴将各个网络图以flash文件形式组织在一起，形成动态网络图；（6）给动态网络图上添加细胞轮廓和弹出信息框。本发明专利技术对于显示和研究各种生物学过程的蛋白质组学变化具有重大应用价值。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及。
技术介绍
蛋白质是生命活动的直接和主要承担者。蛋白质通过活跃和复杂的相互作用来执行和调控各种生物功能。随着蛋白质组学和生物信息学的迅速发展，网络已成为组学研究成果重要和有效的表达形式，也是推进研究的有力工具。通过Gandhi等人的努力，收录在HPRD数据库(www.hprd.org)中的人类蛋白质之间的相互作用已达到38000个之多。研究者们一直在寻找一种可以表示细胞内各种组分(基因和蛋白)复杂组织方式的工具，发现用顶点或节点表示蛋白分子，节点之间的连线或箭头表示蛋白之间相互关系的蛋白网络是一种可以解决这一难题的重要方法，而且在这方面做了大量努力。细胞的各种生理活动都是处于一种活跃的动态平衡状态，而且不断地对内部和外部信号做出反应。同一套基因组随着细胞分化成熟会表达出一套几乎完全不同的蛋白组，蛋白质的合成与降解、激活与失活、配体受体结合与分离、在细胞内定位转换等都在细胞内不停地发生着，这些改变决定了蛋白功能的变化，也调控了一系列的细胞活动如应激反应、凋亡、DNA损伤修复和周期运转等。因此“动态“已经成为蛋白质组学研究的灵魂。近年来，蛋白网络的研究已经得到了蓬勃发展。然而到目前为止，这些网络都是静态的。静态网络要表现动态的生命活动过程就显得多有不足。实际上，大量蛋白及其相互作用都是在不同组织和不同时间特异性存在的。将它们同时罗列在一个网络中甚至可以说是错误的，很容易引起误解和混乱。许多研究者也注意到了这一点，希望将网络分析与生物调控不断变化的特点联系起来。一些研究者采用了针对不同时间点分别构建网络的方式来体现这种差别。但至今还没有一种真正的可以直观反映蛋白组变化的动态网络出现。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供。本专利技术提供的构建反映生物学过程中蛋白质组变化(如细胞内的蛋白质组变化或组织中的蛋白质组变化等)可视性动态网络的方法的设计原则包括a)各个蛋白(icon)的强度(可以是蛋白量或合成速度)可随时间进程连续性变动。以颜色或亮度显示变化。消失或停止合成时则退化成灰色“影子”。以icon的式样区分蛋白的属性(如转录因子等)。b)蛋白相互作用(连线)也可随时间进程连续性变动。并以实线或虚线区分正负调控，以亮度反映调控强度。c)网络下方设置时间轴，可供判断网络在动态进程中的位置。并可点击任意时间点以显示该时刻的网络。d)双击任何一个(或有相关标识的)蛋白icon，即弹出该蛋白在进程中的动态曲线及有关资料。e)网络图背景显不各蛋白在细胞核、细胞质、和细胞I旲的基本定位。本网络的形式可用于显示任何蛋白质组动态过程(如细胞周期、发育分化、感染或药物干预过程等)。动态网络的具体构建方法，依次包括如下步骤(I)将动态蛋白质组学研究(包含多个时间点)获得的差异蛋白在每一个时间点的表达量数值修正为s= (Vtest-Vcontrol) /Vcontrol ；Vcontrol代表所述TO时期该蛋白的表达速率，Vtest代表其他时间点该蛋白的表达速率； (2)将包括蛋白数据库入口号及蛋白在各个阶段的S数值以excel表格形式上传至MetaCore网络分析服务器，数据自动形成η个数据文件，每一个数据文件对应一个时间点的数据，所述差异蛋白作为网络分析的根节点；设置如下网络分析参数=WAnalyzingNetwork作为网络分析的算法，选择显示经典通路，排除间接相互作用及未定性的相互作用，其余参数不做改变；保存设置参数，软件自动对输入蛋白应用数据库中已有的蛋白相互作用数据进行分析，并绘制出原始的蛋白网络图；(3)对原始的蛋白网络图中叠加的节点的位置进行调整，使叠加的节点分离；(4)设置显示蛋白网络图节点的极限值为大于等于O. 5或小于等于-O. 5 ;顺次激活η个数据文件，蛋白网络图根据文件中的数值及设置的极限值显示符合条件的节点及其相互作用，获得η张分别带有各个时间点蛋白表达信息的网络图；(5)利用FLASH CS4软件制作动画，通过一条时间轴将步骤(4)获得的各个网络图以flash文件形式组织在一起，形成动态网络图；(6)给步骤(5)得到的动态网络图上添加细胞轮廓作为背景并添加每个根节点的弹出信息框。当本专利技术提供的方法用于反映细胞内的蛋白质组变化时(即得到的动态网络图为体现细胞G0/G1转变过程中蛋白质表达变化的动态网络模型)，所述步骤(I)之前还包括如下步骤(I)至(V):( I )将同步化到GO期的细胞在释放后的不同时间点分别进行35S-Met/Cys标记；所述不同时间点中，将刚释放的时间命名为T0，后续各个时间点按其顺序，依次命名为Tl、T2、……和Τη，η为自然数；(II)分别提取完成步骤(I)的细胞的总蛋白；(III)分别将步骤(II)得到的总蛋白进行双向凝胶电泳；(IV)将TO时细胞的总蛋白的凝胶曝光图谱作为参照图谱，其它时间点细胞的凝胶曝光图谱分别与参照图谱进行两两比较，筛选与所述参照图谱中蛋白的表达量相比，表达量小于等于50%或表达量大于等于150%的蛋白点，即为差异蛋白点；(V)将所述差异蛋白点进行质谱鉴定，通过在NCBI数据库中搜索比对，鉴定差异蛋白。所述步骤(V)中，所述“将所述差异蛋白点进行质谱鉴定”为回收所述差异蛋白并酶解为肽段，然后对所述肽段进行一级和二级质谱鉴定，得到所述肽段的序列。所述步骤(IV)中，筛选所述差异蛋白之前，所述两两比较还包括如下步骤从两两比较的图谱中选取3个以上(如8个)确定为同一蛋白的点作为内标对各个蛋白点的位置校正匹配。所述TO时期具体可为细胞周期的GO期。所述细胞具体可为A549细胞。当本专利技术提供的方法用于反映其它生物学过程的蛋白质组变化时，可以参照上述细胞中的蛋白质组变化进行，即对待测样本间隔时间取样并寻找差异蛋白，然后依次进行步骤(I)至(6 )，得到可视性动态蛋白质网络。本专利技术对于显示和研究各种生物学过程的蛋白质组学变化具有重大应用价值。附图说明 图I为O. 5hr时间点蛋白表达信息的网络图。图2为2hr时间点蛋白表达信息的网络图。图3为3. 5hr时间点蛋白表达信息的网络图。图4为5hr时间点蛋白表达信息的网络图。图5为6. 5hr时间点蛋白表达信息的网络图。图6为8hr时间点蛋白表达信息的网络图。图7为细胞G0/G1期转换的蛋白调控网络模型(①开始及暂停时间轴；③图例；⑤退出)。图8为细胞G0/G1期转换的蛋白调控网络模型点击某个节点弹出的信息框。图9细胞G0/G1期转换的蛋白调控网络模型中O. 5hr时间点的图片。图10细胞G0/G1期转换的蛋白调控网络模型中2hr时间点的图片。图11细胞G0/G1期转换的蛋白调控网络模型中3. 5hr时间点的图片。图12细胞G0/G1期转换的蛋白调控网络模型中5hr时间点的图片。图13细胞G0/G1期转换的蛋白调控网络模型中6. 5hr时间点的图片。图14细胞G0/G1期转换的蛋白调控网络模型中8hr时间点的图片。具体实施例方式以下的实施例便于更好地理解本专利技术，但并不限定本专利技术。下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中所用的试验材料，如无特殊说明，均为自常规生化试剂商店购买得到的。以下实施例中的定量试验，均设置三次重复实验，结果取平均值。采用Bradford法检测蛋白浓度。A5本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种构建反映蛋白质组变化的可视性动态蛋白质网络的方法，依次包括如下步骤：（1）将动态蛋白质组学研究获得的差异蛋白在每一个时间点的表达量数值修正为：S=（Vtest？Vcontrol）/Vcontrol；Vcontrol代表T0时期该蛋白的表达速率，Vtest代表其他时间点该蛋白的表达速率；（2）将包括蛋白数据库入口号及蛋白在各个阶段的S数值以excel表格形式上传至MetaCore网络分析服务器，数据自动形成n个数据文件，每一个数据文件对应一个时间点的数据，所述差异蛋白作为网络分析的根节点；设置如下网络分析参数：以Analyzing？Network作为网络分析的算法，选择显示经典通路，排除间接相互作用及未定性的相互作用，其余参数不做改变；保存设置参数，软件自动对输入蛋白应用数据库中已有的蛋白相互作用数据进行分析，并绘制出原始的蛋白网络图；（3）对原始的蛋白网络图中叠加的节点的位置进行调整，使叠加的节点分离；（4）设置显示蛋白网络图节点的极限值为大于等于0.5或小于等于？0.5；顺次激活n个数据文件，蛋白网络图根据文件中的数值及设置的极限值显示符合条件的节点及其相互作用，获得n张分别带有各个时间点蛋白表达信息的网络图；（5）利用FLASH？CS4软件制作动画，通过一条时间轴将步骤（4）获得的各个网络图以flash文件形式组织在一起，形成动态网络图；（6）给步骤（5）得到的动态网络图上添加细胞轮廓作为背景并添加每个根节点的弹出信息框。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：何大澄，何进军，王静，郝帅，
申请(专利权)人：北京师范大学，
类型：发明
国别省市：
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