胡萝卜软腐欧文氏菌黑胫亚种蛋白质相互作用网络预测

摘要

胡萝卜软腐欧文氏菌黑胫亚种(Eca1043)专一性感染马铃薯导致其发病，且造成很大的经济损失。目前越来越多的研究旨在探究其致病机制，想从根本上防治该软腐病。在本研究中，我们运用了两种预测蛋白质相互作用的方法（直系同源法和结构域组合法）及一种验证方法（K最近邻算法），构建了胡萝卜软腐菌欧文氏菌黑胫亚种(Eca1043)的蛋白质-蛋白质相互作用(PPI)网络。
　　 预测得到的胡萝卜软腐菌Eca1043PPI网络共包含2370个蛋白质及31692对相互作用。我们从网络的拓扑结构出发证实了网络具有较高的可靠性。除此之外，我们还对网络的基本属性以及一些重要子网络进行了后续分析，具体从分泌系统网络、鞭毛合成以及趋化系统相关子网络、信号转导网络着手，对Eca1043的PPI网络进行生物学功能分析。分析发现，在胡萝卜软腐菌Eca1043中，Ⅱ型分泌系统通过控制重要酶类（蛋白酶和裂解酶）的分泌，直接影响其致病性。除了分泌系统外，我们还发现鞭毛蛋白FliM和FliN是重要的鞭毛合成蛋白开关，尤其是FliM，对于其它鞭毛的合成有重要作用。另外我们在Eca1043PPI网络中还发现趋化因子(特别是CheA)与很多相关酶类和蛋白有联系，同时与其它趋化因子协同作用来调控鞭毛蛋白。此外，我们发现在Eca1043中，存在着很多双组份信号转导系统，尤其是HrpY-HrpX系统与其致病性有很大联系。预测得到的PPI网络能够为研究胡萝卜软腐菌的致病性和代谢调节系统提供有价值的信息。

目录

声明

摘要

缩略表(Abbreviation)

1 前言

1．1 欧文氏菌的介绍

1．2 致病菌的重要特性分析

1．2．1 细菌的分泌系统

1．2．2 鞭毛合成以及趋化系统

1．2．3 双组份信号转导系统

1．3 蛋白质相互作用网络

1．3．1 蛋白质相互作用的实验方法

1．3．2 蛋白质相互作用的生物信息学预测方法

1．4 本研究的目的和意义

2 数据与方法

2．1 数据来源

2．1．1 数据库

2．1．2 所用软件

2．2 预测方法及验证方法的原理

2．2．1 基于直系同源的方法

2．2．2 基于结构域组合的方法

2．2．3 基于K最近邻算法

2．3 预测过程

2．3．1 数据的预处理

2．3．2 具体步骤

2．4 初步结果

2．4．1 基于直系同源预测方法的结果

2．4．2 基于结构域组合预测方法的结果

2．4．3 K最近邻算法评估的结果

3 蛋白质相互作用网络的构建及分析

3．1 蛋白质相互作用网络的可视化

3．1 蛋白质网络拓扑结构分析

3．3 蛋白质功能模块分析

3．3．1 COG分类

3．3．2 模块划分

3．4 子网络的分析

3．4．1 分泌系统相关子网络

3．4．2 鞭毛合成相关子网络

3．4．3 趋化系统相关子网络

3．4．4 信号转导系统相关子网络

4 讨论与展望

4．1 讨论

4．2 展望

参考文献

附表1

致谢