具有真实拓扑结构的蛋白质-蛋白质相互作用网络的模拟演化
分子网络
2015-01-07 v1
摘要
我们模拟真核生物蛋白质-蛋白质相互作用（PPI）网络的演化。在我们的模型中，PPI网络通过两种已知的生物机制演化：（1）基因复制，随后发生复制相互作用的快速多样化。（2）新生功能化，其中突变导致与其他某个蛋白质的新相互作用。由于许多相互作用源于简单的表面兼容性，我们假设与目标蛋白质邻域中的其他蛋白质发生相互作用的可能性增加。我们发现，与酵母、果蝇和人类的高置信度实验PPI网络相比，该模型在10种不同的网络属性上吻合良好。主要发现如下：（1）PPI网络演化出模块化结构，无需援引特定的选择压力。（2）细胞中的蛋白质平均约有6度分离，类似于某些社交网络，如人类通信和演员网络。（3）与随时间直径（最大分离度）收缩的社交网络不同，预测PPI网络的直径会增长。（4）该模型表明，演化上古老的蛋白质应具有更高的连接度，并更中心地嵌入其网络中。这提示了当今蛋白质组学数据可望提供对生物演化的洞察的途径。
引用
@article{arxiv.1501.01282,
title = {Simulated evolution of protein-protein interaction networks with realistic topology},
author = {Jack Peterson and Steve Presse and Kristin S. Peterson and Ken A. Dill},
journal= {arXiv preprint arXiv:1501.01282},
year = {2015}
}
备注
22 pages, 18 figures, 3 tables