8.3.3 讨论
蛋白质是生命活动的执行者,细胞内的生理变化都是通过蛋白质来实现的。但是生命活动中各项功能和行为并非单一蛋白质能够完成的,需要蛋白质与蛋白质、蛋白质与核酸之间的相互作用来实现。蛋白与蛋白互作网络与转录调控网络对调控细胞及其信号有着重要意义。于是对于蛋白之间相互作用的研究也变得非常重要,研究能够从分子水平上揭示蛋白质的功能,帮助揭示生长发育、新陈代谢、分化、凋亡等细胞活动的规律。STRING数据库是用来浏览和分析这些相关性的一个预计算的全局资源,包含了一种独特的、基于对一个常用参考数据集的不同类型相关性基准的打分框架,整合为每个预测的单个置信分数。推断的、加权的蛋白质相互作用网络的图形化展示提供了功能链接的一个高水平查看状态(下载格式多种,如png,txt),促进了生物过程中的模块化分析。STRING是持续更新的,当前包括了89种完全测序的基因组中的261033个直系同源基因。该数据库对超过一半的基因能够预测功能相互作用,其期望准确水平至少80%。
通过对CACNA1C蛋白与ITIH家族蛋白进行PPI网络分析,我们得到了48个相互作用的蛋白网络图。从中我们可以看到CACNA1C蛋白与ITIH家族中的ITIH3蛋白是直接相互作用的,而ITIHs家族的三个蛋白ITIH 1,ITIH3,ITIH 4能够直接或者间接地构成蛋白互作网络。功能富集分析显示,CACNA1C蛋白功能主要富集在参与离子转运生物学过程、参与细胞离子通道复合物组成、属于离子运输蛋白质功能域、参与钙离子信号通路、MAPK信号通路、GnRH信号通路等方面;而ITIHs家族蛋白功能富集在参与透明质酸代谢过程、黏多糖代谢过程、氨基聚糖的代谢过程、细胞外基质区组成、酶抑制剂激活、参与A型血管性血友病因子的结构域等方面。而CACNA1C与ITIH家族蛋白参与这些生物学过程或信号通路中的部分被认为在精神分裂症和抑郁症发生中发挥着重要作用。譬如,钙离子转运、阳离子转运、离子转运、钙离子信号通路、GnRH信号通路等被认为参与了精神分裂症和抑郁症发生的神经生物学过程;而透明质酸、黏多糖和氨基聚糖的代谢过程、酶抑制剂激活等过程的异常被认为可能通过影响神经免疫调节而引发精神疾病。
同时通过文本挖掘,我们也发现这些富集的功能中的部分功能与精神分裂症和重度抑郁症关系密切。调节转用蛋白活性(GO:0032409~regulation of transporter activity)和精神分裂症相关的文献163篇,和抑郁症相关文献45篇;甘油三酯代谢过程(GO:0006641~triglyceride metabolic process)与精神分裂症相关文献135篇,与抑郁症相关的文献37篇;稳态过程的调控(GO:0032844~regulation of homeostatic process)与精神分裂症相关的文献133篇,与抑郁症相关文献115篇;细胞定位调节(GO:0060341~regu lation of cellular localization)与精神分裂症相关文献35篇,与抑郁症相关文献7篇;离子转运(GO:0006811~ion transport)与精神分裂症相关文献14篇,与抑郁症相关文献6篇;黏多糖代谢过程(GO:0030203~glycosam inoglycan metabolic process)与精神分裂症相关文献11篇,与抑郁症相关的文献2篇;急性时相反应(GO:0006953~acute-phase response)与精神分裂症相关的文献7篇,与抑郁症相关文献15篇;阳离子转运(GO:0006812~cation transport)与精神分裂症相关文献7篇,与抑郁症相关文献11篇。
所以,我们认为,CACNA1C蛋白与ITIH家族蛋白有相互作用,而且CACNA1C基因与ITIHs家族基因的功能与精神分裂症和抑郁症的发生关系密切。
附录
附表一 48个相互作用的蛋白的功能富集分析结果
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附表二 48个相互作用的蛋白与富集的功能对应关系
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