本文關(guān)鍵詞：基于文獻(xiàn)挖掘的前列腺癌蛋白組學(xué)差異表達(dá)蛋白的生物信息學(xué)分析

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【摘要】：目的通過對(duì)前列腺癌(prostate cancer,PCa)相關(guān)蛋白組學(xué)文獻(xiàn)的整體挖掘、全景性生物信息學(xué)分析以及蛋白-蛋白相互作用網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建,提取重要的腫瘤相關(guān)差異表達(dá)蛋白(differentially expressed proteins,DEPs)、生物過程及信號(hào)通路,從而為進(jìn)一步研究PCa的發(fā)生發(fā)展分子機(jī)制及臨床靶向治療提供更多元化的線索和依據(jù)。方法1以Pub Med數(shù)據(jù)庫作為文獻(xiàn)檢索的主要來源,檢索2015年6月1日之前所有PCa相關(guān)蛋白組學(xué)文獻(xiàn)。通過篩選將文獻(xiàn)分為前列腺癌良性組織或細(xì)胞組(PCabenign tissue or cell,Pb)和高低轉(zhuǎn)移傾向性前列腺癌(highlow metastatic tendency of PCa,HL)組。2人工全文提取文獻(xiàn)中所有DEPs并統(tǒng)一官方名稱,計(jì)數(shù)每個(gè)DEP在文獻(xiàn)對(duì)應(yīng)組別中被報(bào)道的次數(shù),并對(duì)兩組中的DEPs分別進(jìn)行GO(Gene Ontology)及KEGG(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes)通路等生物信息學(xué)分析。3臨床收集2007年至2014年就診于華北理工大學(xué)附屬醫(yī)院60例患者術(shù)后病理組織切片,包括30例PCa樣本和30例前列腺增生組織樣本,選取Pb組中被報(bào)道次數(shù)最多的DES蛋白進(jìn)行免疫組化驗(yàn)證。同時(shí)選取Pb組和HL組中被報(bào)道次數(shù)在3次及以上的DEPs,通過文獻(xiàn)報(bào)道針對(duì)其與PCa的關(guān)系進(jìn)行分析。4將Pb組的文獻(xiàn)檢索更新時(shí)間至2015年7月26日,重新提取并篩選出41個(gè)DEPs,作為種子蛋白構(gòu)建蛋白-蛋白相互作用網(wǎng)絡(luò),并對(duì)其進(jìn)行拓?fù)浞治�、主干網(wǎng)和子網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建以及模塊分析。結(jié)果1通過文獻(xiàn)挖掘共提取出555個(gè)DEPs,其中Pb組320個(gè),HL組353個(gè),兩組中共同出現(xiàn)的蛋白119個(gè)。在Pb組中,77個(gè)DEPs被報(bào)道次數(shù)在2次及以上,20個(gè)DEPs被報(bào)道3次及以上,DES蛋白被報(bào)道次數(shù)最多(7次)。在這些蛋白中,FGG、GSN、SERPINC1、TPM1、TUBB4B尚未發(fā)現(xiàn)與PCa的具體相關(guān)性研究。在HL組中,52個(gè)DEPs被報(bào)道2次及以上,13個(gè)DEPs被報(bào)道3次及以上,ACPP、HSPA5、VCL蛋白被報(bào)道次數(shù)最多(各4次)。在這些蛋白中尚未發(fā)現(xiàn)MDH2和MYH9與PCa及其轉(zhuǎn)移的具體相關(guān)性研究。免疫組化結(jié)果顯示,相比于良性前列腺增生組織,DES蛋白的表達(dá)在PCa組織中下調(diào)。2通過GO及KEGG通路等生物信息學(xué)分析,Pb組中過度出現(xiàn)的生物過程主要集中于創(chuàng)傷反應(yīng)、凋亡調(diào)控、有機(jī)物反應(yīng)、穩(wěn)態(tài)過程、細(xì)胞運(yùn)動(dòng)和細(xì)胞粘附,KEGG通路主要集中于黏著斑形成、補(bǔ)體及凝血級(jí)聯(lián)反應(yīng)和糖酵解/糖異生信號(hào)通路。HL組過度出現(xiàn)的生物過程是蛋白質(zhì)定位、蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)、凋亡調(diào)控、細(xì)胞粘附和穩(wěn)態(tài)過程,KEGG通路主要集中于肌動(dòng)蛋白細(xì)胞骨架的調(diào)控、黏著斑形成、ECM受體相互作用和補(bǔ)體及凝血級(jí)聯(lián)信號(hào)通路。3構(gòu)建出的蛋白-蛋白相互作用網(wǎng)絡(luò)由一個(gè)大網(wǎng)絡(luò)和3個(gè)獨(dú)立的小部分組成,其中主體部分的大網(wǎng)絡(luò)由1264個(gè)節(jié)點(diǎn)和1744條邊構(gòu)成。對(duì)大網(wǎng)絡(luò)、主干網(wǎng)及子網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浞治鲲@示SLC2A4蛋白具有最大的緊密度中心性(closeness centrality),且在主干網(wǎng)中具有最大的介數(shù)中心性(betweenness centrality)和度(degree)值。TUBB2C蛋白在大網(wǎng)絡(luò)和子網(wǎng)絡(luò)中具有最大的度值。對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的模塊分析得出一個(gè)密集連結(jié)區(qū)域,對(duì)其功能注釋顯示Ras蛋白信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)生物過程,MAPK、神經(jīng)營養(yǎng)因子以及Gn RH信號(hào)通路過度表達(dá)。結(jié)論1 Pb組和HL組被重復(fù)報(bào)道(3次及以上)的DEPs可作為區(qū)分PCa與良性組織或者鑒別腫瘤轉(zhuǎn)移傾向性的潛在的生物標(biāo)記物。通過臨床組織樣本對(duì)其中一個(gè)蛋白的實(shí)驗(yàn)檢測,證實(shí)了我們的假設(shè)。一些被報(bào)道次數(shù)較多的蛋白缺乏與PCa的具體相關(guān)性研究。2與DEPs相關(guān)的穩(wěn)態(tài)過程、創(chuàng)傷反應(yīng)、黏著斑和補(bǔ)體及凝血級(jí)聯(lián)反應(yīng)可能在PCa發(fā)生及發(fā)展過程中都發(fā)揮了重要作用。同時(shí),蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)、肌動(dòng)蛋白細(xì)胞骨架的調(diào)控以及ECM受體相互作用通路可能參與PCa的進(jìn)展及轉(zhuǎn)移過程,且目前缺乏與PCa的具體相關(guān)性研究。3 SLC2A4和TUBB2C蛋白作為網(wǎng)絡(luò)生物標(biāo)記物,可能在PCa發(fā)生過程中介導(dǎo)重要的生物過程,此外Ras蛋白信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)和MAPK信號(hào)通路可能在PCa的發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮重要作用。對(duì)這些蛋白、生物過程及通路的進(jìn)一步研究有益于揭示腫瘤具體發(fā)病機(jī)制,為臨床防治提供新的靶點(diǎn)以及更多元化的信息。
【關(guān)鍵詞】：蛋白組學(xué) 差異表達(dá)蛋白 文獻(xiàn)挖掘 前列腺癌 生物信息學(xué)分析 蛋白-蛋白相互作用網(wǎng)絡(luò)
【學(xué)位授予單位】：華北理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：R737.25;Q811.4
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 英文縮略表10-11
• 引言11-14
• 第1章 基于文獻(xiàn)挖掘的前列腺癌蛋白組學(xué)數(shù)據(jù)的生物信息學(xué)分析14-33
• 1.1 材料與方法14-17
• 1.1.1 文獻(xiàn)檢索策略14
• 1.1.2 官方基因名稱的轉(zhuǎn)換14
• 1.1.3 PCa蛋白組學(xué)研究的分類14
• 1.1.4 DEPs在文獻(xiàn)中被報(bào)道的次數(shù)14-15
• 1.1.5 DEPs的功能注釋15
• 1.1.6 組織樣本和免疫組化驗(yàn)證15-17
• 1.1.7 統(tǒng)計(jì)分析17
• 1.2 結(jié)果17-22
• 1.2.1 鳥瞰蛋白組學(xué)數(shù)據(jù)17-18
• 1.2.2 GO分析18-21
• 1.2.3 KEGG通路分析21
• 1.2.4 DES蛋白在人PCa組織中表達(dá)下調(diào)21-22
• 1.3 討論22-26
• 1.4 結(jié)論26
• 參考文獻(xiàn)26-33
• 第2章 基于前列腺癌蛋白組學(xué)數(shù)據(jù)構(gòu)建和分析蛋白-蛋白相互作用網(wǎng)絡(luò)33-48
• 2.1 方法33-37
• 2.1.1 挖掘PCa蛋白組學(xué)文獻(xiàn)和篩選標(biāo)準(zhǔn)33
• 2.1.2 提取DEPs33-35
• 2.1.3 構(gòu)建PPI網(wǎng)絡(luò)并提取主要成分35
• 2.1.4 拓?fù)浞治?/span>35-36
• 2.1.5 主干網(wǎng)的構(gòu)建36
• 2.1.6 利用種子蛋白之間的最短路徑構(gòu)建子網(wǎng)絡(luò)36
• 2.1.7 模塊分析及功能注釋36-37
• 2.2 結(jié)果37-42
• 2.2.1 PPI網(wǎng)絡(luò)37-38
• 2.2.2 PPI網(wǎng)絡(luò)中的重要節(jié)點(diǎn)38-39
• 2.2.3 主干網(wǎng)39
• 2.2.4 子網(wǎng)絡(luò)39-40
• 2.2.5 密集連接模塊40-42
• 2.3 討論42-44
• 2.4 結(jié)論44
• 參考文獻(xiàn)44-48
• 第3章 綜述 前列腺癌蛋白組學(xué)數(shù)據(jù)的生物信息學(xué)分析48-54
• 3.1 PCa蛋白組學(xué)數(shù)據(jù)的分類48-49
• 3.2 GO (Gene Ontology) 富集分析49
• 3.3 通路分析49-50
• 3.4 分析蛋白-蛋白相互作用及構(gòu)建相互作用網(wǎng)絡(luò)50-51
• 參考文獻(xiàn)51-54
• 結(jié)論54-55
• 附錄A 基于文獻(xiàn)挖掘的蛋白組學(xué)數(shù)據(jù)55-71
• 附錄B 蛋白-蛋白相互作用網(wǎng)絡(luò)相關(guān)數(shù)據(jù)71-76
• 致謝76-78
• 導(dǎo)師簡介78-79
• 作者簡介79-80
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集80

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本文編號(hào)：1057238