Protein Komplekslerini Gruplayarak İnsanda Protein-Protein Etkileşim Ağlarının Karmaşıklığını Düşürmek
Lumping Protein Complexes to Reduce the Complexity of Human Protein-Protein Interaction Network
Yazar: Karabekmez, Muhammed Erkan
Dergi: Anadolu Kliniği Tıp Bilimleri Dergisi, Vol. 24 No. 3, 2019
Anahtar kelimeler: Health Care Administration ; Sağlık Kurumları Yönetimi ; Hesapsal Biyoloji,Protein Etkileşim Haritası,Dördüncül Protein Kompleksleri ; Computational Biology,protein interaction maps,Ternary Complex Proteins

Amaç:Binlerce insan proteini birarayagelerek binlerce farklı işlevsel protein kompleksleri oluşturur. Bu dördüncülprotein yapılarının konformasyonel değişimleri, protein izoformları vetranslasyon sonrası modifikasyonlar bu resmi daha da karmaşık hale getirir.Özellikle ağ biyolojisinin sağlık bilimlerindeki uygulamalarında, çoğu zamanbütün protein-protein etkileşim haritasını bir kerede ele almak imkansızdır. Bunedenle hesaplama verimliliğini artıran çeşitli ağ küçültme yaklaşımları kullanılır.Bu noktada protein kompleksleri veri azaltma rehberi olarak çok faydalıolabilir. Bu çalışmada bir düğüm birleştirme prosedürü önererek, proteinkomplekslerine dayalı bir ağ küçültme stratejisi kullandık. Gereçve Yöntemler:Protein kompleksi etkileşimleriniçıkarmak için memeli protein komplekslerinin kapsamlı kaynağı kullanıldı. İnsanprotein-protein etkileşim haritası Agile protein interactomes data-server’danalındı. Daha küçük bir ağ oluşturmak için özgün bir gruplama yaklaşımıkullanıldı. Elde edilen bağlama özel ağın ilingesel analizi ve yüksek merkeziliğesahip düğümlerin incelenmesi, orijinal ağ ile karşılaştırılmalı olarak yapıldı.Bulgular:Gruplama prosedüründen sonraaralarında 41.940 etkileşimi olan 9.988 protein ve 304 protein grubu içerenheterojen bir etkileşim haritası elde edilmiştir. Toplam düğüm sayısı veetkileşim sayısı sırasıyla% 9,7 ve % 16 azalmıştır. Ortaya çıkan ağ, ölçeksiztopolojiyi korumuştur.Sonuç:Sonuçlar, yaklaşımın biyolojikolarak anlamlı yapısını bozmadan biyolojik ağı küçültmede işlevsel olduğunugöstermiştir.

Aim:Thousands of human proteinsassemble thousands of functional protein complexes. Conformational variationsof these quaternary protein structures, protein isoforms and post-translationalmodifications make the picture even more complicated. Especially for networkbiology applications in health sciences, most of the time it is impossible tohandle whole protein-protein interaction map at once. There are various approachesfor network reduction for computational efficiency to overcome this obstacle.Nevertheless protein complexes can be very useful as data reduction guide. Herein this study we used protein complexes as a base for network-reduction by proposinga node-lumping procedure. Materialsand Methods:The comprehensive resource ofmammalian protein complexes was used to extract protein complex interactions.Human protein-protein interaction map was retrieved from Agile proteininteractomes data-server. A novel lumping procedure was introduce to create areduced network. Topological analysis of the resulting context specific networkand examination of highly connected nodes were compared with the originalnetwork. Results:After lumping we get aheterogeneous map of 9,888 proteins and 304 lumped nodes with 41,940interactions. Total number of nodes and interactions were reduced by 9.7% and16%, respectively. The resulting network preserves scale-free topology.Conclusion:The results indicated that theprocedure is helpful in network reduction without disturbing biologicallyrelevant structure of the network.