Thí nghiệm với cách tính mới cho INKA
Kinase là một loại enzyme xúc tác cho quá trình phospho hóa, đó là gắn một nhóm phosphate vào một protein đích (cơ chất). Sự biến đổi này làm thay đổi chức năng, vị trí hoặc khả năng tương tác của protein cơ chất với các protein khác.
INKA (Integrative Inferred Kinase Activity) là một công cụ phân tích tin sinh học kết hợp nhiều dòng thông tin để tạo ra chỉ số cho hoạt động của kinase. Phân tích INKA gồm bốn trụ cột:
Phân tích kinome: Dòng bằng chứng đầu tiên là trạng thái phospho hóa của chính một kinase. Cường độ phospho hóa của một kinase thường tương quan với sự kích hoạt của nó. INKA tính tổng các giá trị định lượng (ví dụ: số lượng phổ) của tất cả các phospho peptide được xác định từ một kinase nhất định.
Phân tích vòng lặp kích hoạt (activation loop): Vòng lặp kích hoạt là một phần điều hòa quan trọng, và sự phospho hóa của nó là một cơ chế kinh điển để tắt/bật một kinase. Bằng cách dùng các phospho peptide từ vùng này, INKA tăng thêm trọng số cho tín hiệu kích hoạt quan trọng này.
Các cơ chất đã biết từ thực nghiệm: INKA đối chiếu các phospho peptide được xác định trong thí nghiệm với các cơ sở dữ liệu như PhosphoSitePlus, nơi chứa các mối quan hệ kinase-cơ chất đã được xác thực bằng thực nghiệm. Các tín hiệu định lượng từ các cơ chất đã biết này sau đó được quy cho kinase kích hoạt của chúng.
Các cơ chất được dự đoán: Ngoài các tương tác kinase-cơ chất đã biết, INKA cách sử dụng các thuật toán dự đoán như NetworKIN. Các công cụ này sử dụng các motif trình tự và dữ liệu mạng lưới tương tác protein-protein để dự đoán các cặp kinase-cơ chất có khả năng xảy ra mà chưa được xác thực bằng thực nghiệm. Điều này mở rộng sức mạnh phân tích để bao gồm các sự kiện tín hiệu mới.
Hiện tại, INKA được tính bằng cách đếm số lượng phổ (spectral counting). Tuy nhiên, các công cụ mới thường sử dụng cường độ đo (intensity). Chúng tôi thử nghiệm với cách dùng cường độ đo cho INKA. Chúng tôi đã tạo ra được kết quả phân tích dùng cường độ đo dựa trên mã nguồn mở của INKA. Kết quả bước đầu cho thấy sự khác biệt khá lớn giữa hai cách đo. Do đó, vấn đề quan trọng trong tương lai là điều chỉnh phương pháp INKA cho loại dữ liệu mới này.
GitHub: