生物分子網路分析系統的建立及其網路模組化挖掘

《生物分子網路分析系統的建立及其網路模組化挖掘》是依託復旦大學，由鐘凡擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：生物分子網路分析系統的建立及其網路模組化挖掘
• 依託單位：復旦大學
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：鐘凡

項目摘要

本研究旨在通過海量定量組學數據尋找生物分子網路中的基元功能模組。通過建立整合的生物分子網路分析系統，實現各種生物分子作用的統一整合和標準化存取，以網路為將節點分子信息串接，並將各種分析方法以外掛程式形式整合入分析系統，實現數據和分析方法上的雙重通量化。在該分析系統中利用矩陣算法和特定序參量開發出生物分子網路數據的處理新方法，以及表達譜平面模組掃描算法等。方法學上的成果將首先套用於肝臟相關生理和病理數據的挖掘：人胎肝造血遷移期蛋白組數據、健康成人肝臟蛋白和轉錄表達譜數據、轉移性肝癌細胞系蛋白和轉錄表達譜數據等，擬以B肝病毒對人肝細胞作用入手，建立起宿主與侵襲物分子網路融合前後的動力學模型。預期在方法學產出的基礎上，產出一批生物學發現和規律，鎖定若干肝臟生理病理活動中的關鍵網路節點分子，並予以功能驗證。

結題摘要

本項目通過整合BioPAX和KGML等數據標準，建立了兼容各種主流生物通路和蛋白-蛋白相互作用（PPI）資料庫，兼顧了準入數據量的豐富性和收錄信息的完備性的數據標準。在此基礎上整合了7個主流的通路資料庫和5個主流的PPI資料庫，構建成目前世界上具有最大規模的生物分子相互作用整合資料庫PathPPI。結合以蛋白質組表達譜為主的數據，自主開發“等表達量”網路模組搜尋算法。以PathPPI整合網路為背景，在人類肝臟以及肝癌轉移細胞株的半定量數據集上予以實施。該方法篩選出一批潛在與肝癌轉移相關的分子（AKR1C1/1C2、TKT、NMI、CAV1、S100A10等），並獲得體、內外功能驗證和臨床樣本驗證。建立了構建了網路節點屬性關聯分析策略，並獲得一批蛋白固有屬性間的關聯分析和規律發現。將網路模組搜尋和網路節點屬性關聯方法套用於染色體蛋白組計畫（C-HPP）和蛋白豐度分布規律挖掘，獲得豐富成果。編寫了集成包括“等表達量”模組在內的多種搜尋方法的軟體NetAnalysis。