《遺傳變異和突變影響蛋白質共價修飾的生物信息學分析》是依託華中科技大學，由薛宇擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：遺傳變異和突變影響蛋白質共價修飾的生物信息學分析
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：薛宇
- 依託單位：華中科技大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
隨著下一代測序技術的迅猛發展，快速、準確獲得單個人類基因組的全部信息已不再困難，生命科學與醫學研究正進入個性化基因組時代。主流的觀點認為改變DNA鹼基的遺傳變異和突變是決定人群多樣性和易感性，以及疾病和癌症發生、發展的主要因素。揭示遺傳變異和突變影響生物學功能、通路和網路的分子機制，是當前生命科學與醫學領域的重大挑戰。申請人認為，非同義遺傳變異和突變可通過改變蛋白質共價修飾的狀態影響關鍵生物學功能。本項目擬基於已有的研究基礎，收集15種常見共價修飾的已知底物和位點數據，設計並完善共價修飾位點預測算法並構建相應的計算軟體，重點設計預測遺傳變異和突變影響共價修飾的機率和方式的計算方法並構建相應軟體，系統分析和比較人類遺傳變異和突變對4至5種常見共價修飾的影響，構建整合的線上數據平台，並利用實驗學的方法驗證計算的準確性。本項目的成果將為進一步的實驗研究提供重要的參考信息。
結題摘要
人類遺傳變異和突變通過改變關鍵位置胺基酸的組成，可影響蛋白質共價修飾的狀態，重排生物學通路和網路，可能影響人群對疾病的易感性，並參與疾病和癌症的發生、發展過程。遺傳變異和突變如何影響並改變蛋白質的共價修飾狀態是本項目的關鍵科學問題。本項目的主要研究成果包括四個部分：1、蛋白質磷酸化及賴氨酸修飾數據的資源整合與資料庫構建。我們構建了真核生物蛋白質激酶和磷酸酶資料庫，原核與真核磷酸化蛋白質系列資料庫，泛素超家族酶資料庫，蛋白質賴氨酸修飾整合資料庫，以及真核生物組蛋白修飾與調控因子的資料庫。2、共價修飾位點預測和生物序列、表達大數據分析工具設計。我們設計了蛋白質甲基類型特異性位點預測工具，組蛋白乙醯轉移酶特異性位點預測工具，SUMO化修飾位點及非共價相互作用模體的計算預測軟體，以及生物大數據展示與可視化系列軟體。3、人類遺傳變異和突變影響磷酸化的系統預測與共價修飾組學數據分析。我們開展了遺傳變異重構磷酸化信號網路進而影響癌症的易感性的系統分析，小鼠睪丸磷酸化蛋白質組及激酶-底物磷酸化網路的系統分析，以及酪氨酸修飾“原位相互影響”的系統分析。4、修飾調控的重要生物學過程相關資料庫開發。我們構建了中體、中心體、動點、端粒和紡錘體相關蛋白質數據整合，和真核生物晝夜節律基因及修飾信息整合資料庫構建。計畫發表SCI 論文5~6 篇，獲頒計算機軟體著作權登記證書2~3 項。實際發表標註資助的SCI論文23篇，其中通訊或共同通訊作者論文20篇，包括Nucleic Acids Research 7篇，Briefings in Bioinformatics 1篇，Journal of Molecular Cell Biology 1篇，Molecular & Cellular Proteomics 1篇，獲頒計算機軟體著作權登記證書4項。2013年獲中國科學報社與Elsevier“青年科學之星銅獎”，2015年獲科技部與蓋茨基金會聯合頒發的“大挑戰2015•青年科學家”，培養博士6人，碩士1人，在國際會議上作特邀報告6次。
