蛋白质间序列共进化预测细菌核糖体和trp操纵子中的已知物理相互作用
定量方法
2016-02-25 v2 分子网络
摘要
蛋白质间的相互作用是几乎所有生物过程背后的基本机制。许多重要相互作用在多种物种间保守。维持相互作用的需要导致伴侣蛋白界面残基间高度共进化。从快速增长序列数据库推断蛋白质-蛋白质相互作用网络是当今系统生物学中最艰巨的任务之一。我们在此提出一种基于蛋白质间残基对共进化的直接耦合分析（Direct-Coupling Analysis）的新方法。我们使用核糖体和trp操纵子蛋白作为测试案例：对于小亚基和大亚基核糖体，我们的方法在首次10个预测中分别以70%和90%的真阳性率预测蛋白质相互作用伙伴，在所有预测的ROC曲线下面积分别为0.69和0.81。在trp操纵子中，它将两个最大的相互作用分数分配给仅有的两个实验已知相互作用。在残基相互作用层面，我们展示对于小亚基和大亚基核糖体，我们的方法在首次20个预测中以60%和85%的真阳性率预测系统中的相互作用残基。我们使用人工数据表明，我们方法的性能关键取决于联合多序列比对的大小，并分析了如果从与我们用于预测的相同模型中采样序列，完美预测需要多少序列。鉴于我们的方法在测试数据上的性能，我们推测它可用于检测新相互作用，特别是在可用序列数据快速增长的背景下。
引用
@article{arxiv.1512.05420,
title = {Inter-protein sequence co-evolution predicts known physical interactions in bacterial ribosomes and the trp operon},
author = {Christoph Feinauer and Hendrik Szurmant and Martin Weigt and Andrea Pagnani},
journal= {arXiv preprint arXiv:1512.05420},
year = {2016}
}