通路动力学的几何分析：在TGF-β受体多功能性中的应用
分子网络
2015-11-19 v1
摘要
我们提出一种新的几何方法来描述化学反应网络的定性动力学。通过该方法，我们识别出亚稳态区域，其定义为相空间的低维区域，靠近该区域时动力学远比相空间其余部分缓慢。给定网络拓扑和动力学参数的数量级，此类亚稳态区域的数目是有限的。网络的动力学可描述为从一个亚稳态区域到另一个亚稳态区域的一系列跳跃。我们展示了几何计算的连接图限制了可能的跳跃集合。我们还提供了用于此类动态变化的有限状态机（马尔可夫链）模型。应用于信号转导模型时，我们的方法揭示了信号通路的动力学和功能能力，以及导致通路响应特异性的参数。特别地，对于一个TGFβ信号模型，我们发现TGFBR1与TGFBR2的浓度比可用于区分亚稳态区域。利用来自NCI60人肿瘤细胞系面板的表达数据，我们表明侵袭性和非侵袭性肿瘤细胞系在不同的亚稳态区域中运作，并且可通过测量两类受体的相对浓度来区分。
引用
@article{arxiv.1511.05599,
title = {Geometric analysis of pathways dynamics: application to versatility of TGF-{\beta} receptors},
author = {Satya Swarup Samal and Aurélien Naldi and Dima Grigoriev and Andreas Weber and Nathalie Théret and Ovidiu Radulescu},
journal= {arXiv preprint arXiv:1511.05599},
year = {2015}
}
备注
arXiv admin note: text overlap with arXiv:1504.07833