معلومة

علاقة البروتينات المرتبطة بـ RNA بـ peptidyl-prolyl cis-trans isomerase

علاقة البروتينات المرتبطة بـ RNA بـ peptidyl-prolyl cis-trans isomerase


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

أنا أدرس أ المتصورة الجين المعروف بتشفيره لبروتين مرتبط بالـ RNA. ومع ذلك ، فإن بحث BLAST يؤدي بشكل أساسي إلى ظهور الببتيدل-برولايل رابطة الدول المستقلة عبر isomerases من الأنواع الأخرى. لماذا يكون هذا؟


من المستحيل التأكد من عدم رؤية تسلسل البروتين الرابط للحمض النووي الريبي ، ولكن النتيجة الواضحة هي:

البروتين المرتبط بـ RNA يكون ببتيدل- برولايل رابطة الدول المستقلة عبر ايزوميراز.

من المعروف منذ عام 1989 أن الببتيدل-بروبيل رابطة الدول المستقلة عبر isomerase هو بروتين متعدد الوظائف ، يعرض أيضًا خصائص السيكلوفيلين، البروتينات التي تربط السيكلوسبورين أ. أثار هذا المنشور احتمال أن يكون له أنشطة أخرى ، وكشف بحث في الأدبيات عن العديد من الأوراق البحثية الحديثة التي تشير إلى أن سيلكوفيلين أ يمكن أن يربط بعض الحمض النووي الريبي. أسرد بعض العناوين:

سيكلوفيلين النووي المرتبط بالحمض النووي الريبي في الخلايا التائية البشرية (1996) رسائل FEBS 398 201-205

الاستنساخ الجزيئي والتركيب والتعبير عن الجين الشبيه بالسيكلوفيلين (PPIL4) المرتبط بالحمض النووي الريبي النووي الجديد من دماغ الجنين البشري (2001) جينات الخلايا الخلوية 95 43-47

Cyclophilin A يرتبط بالحمض النووي الريبي الفيروسي وبروتينات النسخ المتماثل ، مما يؤدي إلى تثبيط مجموعة النسخ المتماثلة Tombusviral (2013) جي فيرول. 87 13330-13342

بنية بروتين سيكلوفيلين A-like المتفاعل مع الحمض النووي الريبي من Piriformospora indica الذي يوفر تحمل إجهاد الملوحة في النباتات (2013) التقارير العلمية 3 : 3001 ، DOI: 10.1038 / srep03001


عزل وتوصيف كونوتوكسين بروتين من نقش كونوس ونشاطه المحتمل المضاد للسرطان ضد سرطان عنق الرحم (HeLa-HPV 16 Associated) خطوط الخلايا

تعد القواقع البحرية مصادر وفيرة للكونوببتيدات المهمة بيولوجيًا مع تطبيقاتها المحتملة في تطوير الأدوية. تهدف الدراسة الحالية إلى تحديد conopeptides المحتملة من قناة السم نقش كونوس. بعد الاستخلاص ، تم تمييز الببتيدات المتكونة من خلال تحليل كروماتوجرافي سائل - تحليل طيف الكتلة أظهر إجمالي 29 تسلسل بروتين مع روابط ثاني كبريتيد ذات كتلة جزيئية مختلفة موزعة في نطاق 387-1536 م / ض ، وتظهر الببتيدات في الغالب إلى عائلة T-superfamoxins مع حرارة 78 كيلو دالتون بروتينات الصدمة. أظهرت ببتيدات السم ستة نطاقات وزن جزيئي مختلفة (37 ، 51 ، 60 ، 70 ، 80 و 90 كيلو دالتون) أعلى من 30 كيلو دالتون بعد الهضم الإنزيمي في الهلام. علاوة على ذلك ، يُظهر الكونوببتيدات نشاطًا سامًا للخلايا محتملاً ضد HeLa-HPV 16 المصاحب ، وخطوط الخلايا Vero (العادية) والروبيان الملحي. يؤكد تحليل مطيافية فورييه لتحويل الأشعة تحت الحمراء المجموعات الهيكلية والوظيفية. النتائج المرصودة تشير إلى سم الببتيدات من نقش كعامل محتمل مضاد للسرطان.

هذه معاينة لمحتوى الاشتراك ، والوصول عبر مؤسستك.


ملخص

يتم التعبير عن البروتينات عند 4 درجات مئوية و 18 درجة مئوية بواسطة بكتيريا أنتاركتيكا المحبة للقلق Pseudoalteromonas haloplanktis تمت المقارنة باستخدام الفصل الكهربائي التفاضلي ثنائي الأبعاد في الهلام ، مما يدل على أن الترجمة ، وطي البروتين ، وسلامة الغشاء والأنشطة المضادة للأكسدة يتم تنظيمها عند 4 درجات مئوية. أظهر هذا التحليل البروتيني أن العامل المشغل هو البروتين الرئيسي المنتظم عند درجة حرارة منخفضة. عامل الزناد هو أول مرافق جزيئي يتفاعل مع جميع البولي ببتيدات المُصنَّعة حديثًا تقريبًا على الريبوسوم ويمتلك أيضًا ببتيدل-برولايل رابطة الدول المستقلة عبر نشاط الايزوميراز. يشير هذا إلى أن طي البروتين في درجات حرارة منخفضة هو خطوة تحد من معدل نمو البكتيريا في البيئات الباردة. يُقترح أن ينقذ عامل الزناد النفسي وظيفة المرافقة حيث يتم تنظيم كل من DnaK و GroEL (المرافقات البكتيرية الرئيسية ولكن أيضًا بروتينات الصدمة الحرارية) عند 4 درجات مئوية. عامل الزناد المحب للقلق المؤتلف هو مونومر يعرض استقرارًا توافقيًا منخفضًا بشكل غير عادي مع a تم بقيمة 33 درجة مئوية ، مما يشير إلى أن وظيفة المرافقة الأساسية تتطلب قدرًا كبيرًا من المرونة والديناميكيات للتعويض عن تقليل الحركات الجزيئية عند درجات حرارة التجمد. يعتمد نشاط المرافقة بشدة على درجة الحرارة ويتطلب درجة حرارة قريبة من الصفر لربط بولي ببتيد غير مطوي بشكل ثابت.


نتائج

تدريب مصنف المجموعة EffectorP 2.0

EffectorP 1.0 هو مصنف Naïve Bayes تم تدريبه على مجموعة تدريب إيجابية مكونة من 58 مؤثرات فطرية مدعومة تجريبياً من 16 نوعًا فطريًا. منذ تطويره ، تم وصف مؤثرات فطرية إضافية ، وبالنسبة لـ EffectorP 2.0 ، استخدمنا مجموعة تدريب موسعة من 94 مؤثرًا فطريًا تم إفرازه من 23 نوعًا (الجدول 1). يتنبأ EffectorP 1.0 بنسبة 73٪ من المؤثرات غير المرئية بشكل صحيح ، مما يوضح قدرته على تحديد المؤثرات الجديدة ، ولكنه يترك أيضًا مجالًا للتحسين. شرعنا في التحقيق فيما إذا كانت إعادة تدريب EffectorP ستحسن دقة التنبؤ.

صنف المستجيب
ميلامبسورا ليني AvrM ، AvrL567-A ، AvrP123 ، AvrP4 ، AvrM14, AvrL2-A
Uromyces fabae RTP1
Puccinia graminis F. ص. tritici PGTAUSPE-10-1 ، أفرس 50
Puccinia striiformis F. ص. tritici PstSCR1, بيك 6
Phakopsora pachyrhizi PpEC23
بلوميريا جرامينيس F. ص. هوردي أفرك 1, أفرا 1, أفرا 13
بلوميريا جرامينيس F. ص. tritici AvrPm2
كلادوسبوريوم فولفوم Avr9 و Avr4 و Avr4E و Avr2 و Avr5 و Ecp1 و Ecp2 و Ecp4 و Ecp5 و Ecp6
الليبتوسفيريا البقعية AvrLm6 ، AvrLm4–7 ، AvrLm1 ، AvrLm11
أوكسيسبوروم الفيوزاريوم F. ص. ليكوبيرسيسي ستة ، ستة ، ثلاثة ، ستة ، ستة ، ستة ، ستة ، ستة ، ستة ، خمسة ، ستة ، ستة ، ستة
Magnaporthe oryzae Avr-Pita و Pwl1 و Avr-Pia و Bas3 و Bas2 و Bas4 و Bas1 و MC69 و AvrPiz-t و Avr1-CO39 و Avr-Pii و Avr-Pik و Bas107 ، AvrPib, Iug6, Iug9, Msp1, MoHEG13, MoCDIP1, MoCDIP2, MoCDIP3, MoCDIP4, MoCDIP5, SPD2, SPD4, SPD7, SPD9, SPD10, بيس 162, AvrPi9
رينكوسبوريوم سيكاليس NIP1 ، NIP2 ، NIP3
الفرتيسيليوم الداليا Vdlsc1 ، Ave1 ، VdSCP7, PevD1
Ustilago maydis Cmu1 ، Pep1 ، Pit2 ، Tin2 ، إف 1-1, انظر 1
Ustilago hordei عذر 1
Stagonospora nodorum ToxA ، Tox1 ، Tox3
بوتريتيس سينيريا نيب 1
Pyrenophora tritici-repentis ToxB
Laccaria bicolor MiSSP7
Zymoseptoria tritici AvrStb6, Zt6
Colletotrichum graminicola CgEP1, Cgfl
الحزام الفيوزاريوم FGL1
Sclerotinia sclerotiorum SsSSVP1
  • تم جمع 94 مؤثرًا فطريًا من الأدبيات إذا كان لديهم دعم تجريبي ولم يشتركوا في التماثل المتسلسل. يتم تمييز المستجيبات التي لم تكن جزءًا من مجموعة تدريب EffectorP 1.0 بالخط العريض. جميع التسلسلات متاحة على: http://effectorp.csiro.au/data.html.

تم تدريب EffectorP 1.0 على مجموعة سلبية تتكون من بروتينات مُفرزة متوقعة من نفس الأنواع المسببة للأمراض مثل المؤثرات المعروفة. وبالتالي ، تتضمن مجموعة التدريب السلبية كلاً من المؤثرات غير المكتشفة وغير المؤثرة ، وبالتالي تطرح مشكلة تصنيف بيانات غير موسومة. على الرغم من أن المصنفات Naïve Bayes قوية إلى حد ما لتصنيف البيانات غير الموسومة ويمكنها تحمل البيانات الصاخبة (Bing وآخرون. ، 2007) ، فقد لا تتمكن المصنفات الأخرى للتعلم الآلي من التعلم بفعالية من مثل هذه المجموعات. لتحسين التوقعات ، قمنا بجمع ثلاث مجموعات فرعية مختلفة من بيانات التدريب السلبية التي تقل احتمالية احتوائها على حالات إيجابية ، مثل المؤثرات الفطرية. أولاً ، تم توقع الإفرازات من نفس الأنواع الممرضة الفطرية / المتعايشة كما هو مستخدم في المجموعة الإيجابية إذا كان لديهم مجموعة جينات متوقعة متاحة للجمهور (الجدول 1). تم تقليل تجانس الإفراز المشترك ، مما أدى إلى إفراز مسببات الأمراض المتوقعة المرشح لـ 11277 بروتينًا. ستحتوي هذه المجموعة على مؤثرات غير مكتشفة وغير مؤثرة مخفية ، مما يشكل تحديًا لمصنفات التعلم الآلي التي تتعلم تقليديًا من البيانات المصنفة. لذلك ، قمنا بتطبيق EffectorP 1.0 لاستبعاد المؤثرات المتوقعة من الإفرازات (ن = 6138). قام هذا الإجراء بإزالة البروتينات الصغيرة الغنية بالسيستين في الغالب من مجموعة التدريب السلبية (متوسط ​​طول التسلسل ، 137 حمض أميني متوسط ​​محتوى السيستين ، 3.55٪). قمنا أيضًا بجمع مجموعات من البروتينات الفطرية المفرزة من الفطريات غير المسببة للأمراض على النباتات ، والتي تم تقليلها من خلال التناسق ، وتحديداً من 27 إفرازات فطرية (saprophyte) (ن = 12939) ومن 10 إفرازات فطرية ممرضة للحيوانات (ن = 2763). من غير المرجح أن تحتوي هذه المجموعات على المؤثرات المسببة للأمراض النباتية ولم يتم تصفيتها من أجل المؤثرات المتوقعة EffectorP 1.0.

نظرًا لأن لدينا كميات كبيرة من بيانات التدريب السلبية (ن = 21840) ، استخدمنا نهج التعلم الجماعي للمصنفات التي يأخذ كل منها مجموعة فرعية مختلفة من بيانات التدريب السلبية وبالتالي توفر وجهة نظر مختلفة حول التصنيف (الشكل 1). بشكل عام ، اخترنا ما مجموعه 50 نموذجًا أفضل أداءً تشتمل على: 10 مصنفات Naïve Bayes و 10 أشجار قرار C4.5 التي تميز بين المؤثرات الفطرية وبروتينات مسببات الأمراض المفرزة 10 مصنِّفات Naïve Bayes و 10 أشجار قرار C4.5 تميز بين المؤثرات الفطرية وإفراز بروتينات الرمية وخمسة مصنّفات Naïve Bayes وخمسة أشجار C4.5 التي تميز بين المؤثرات الفطرية وبروتينات مسببات الأمراض الحيوانية المفرزة. في التحقق المتقاطع من 10 أضعاف ، تحقق مصنفات Naïve Bayes ، في المتوسط ​​، حساسية عالية ، بينما تُظهر أشجار القرار C4.5 خصوصية عالية (الجدول S2 ، انظر المعلومات الداعمة). لتوليد EffectorP 2.0 ، قمنا بدمج هذه النماذج الخمسين في مصنف مجموعة للاستفادة من قوة التنبؤ المتميزة (الشكل 1). شهد كل نموذج مجموعة فرعية مختلفة من بيانات التدريب السلبية ، وبالنسبة لإدخال تسلسل بروتين معين ، يُرجع احتمال ما إذا كان مؤثرًا أم غير مؤثر. يُرجع EffectorP 2.0 تنبؤًا نهائيًا باستخدام نهج التصويت على الاحتمالات المتوقعة لكل نموذج. يصنف البروتين كمستجيب إذا كان متوسط ​​الاحتمال لفئة "المستجيب" أعلى من متوسط ​​الاحتمال للفئة "غير المؤثر". لكل بروتين في مجموعة التدريب ، يستخدم EffectorP 1.0 ناقل ميزة يتم حسابه باستخدام ترددات الأحماض الأمينية وترددات فئة الأحماض الأمينية والوزن الجزيئي وطول التسلسل وشحنة البروتين الصافية (Sperschneider وآخرون. ، 1996). يستخدم EffectorP 2.0 ناقل ميزة محدث يتضمن ترددات الأحماض الأمينية ، وترددات فئة الأحماض الأمينية ، والوزن الجزيئي ، والشحنة الصافية للبروتين ، والمتوسط ​​الكبير للكره للماء ، بالإضافة إلى متوسطات التعرض للسطح ، وميل الاضطراب ، والكاره للماء ، والتضخم وميل الواجهة (الجدول) 2).

سير العمل لمصنف EffectorP 2.0 الذي يجمع بين مجموعة من مصنفات التعلم الآلي. كل مصنف جأنا قد شهد مجموعة فرعية مختلفة من بيانات التدريب السلبية ويتنبأ بالمؤثرات في البيانات غير المرئية مع الاحتمال Pأنا. يتم دمج الاحتمالات في تصويت شامل حول ما إذا كان البروتين غير المرئي مؤثرًا أم غير مؤثر.

الميزات المستخدمة في التدريب والتصنيف طريقة
ترددات الأحماض الأمينية (A ، C ، D ، E ، F ، G ، H ، I ، K ، L ، M ، N ، P ، Q ، R ، S ، T ، V ، W ، Y) في التسلسل بيبستات (أرز وآخرون., 2000 )
ترددات فئات الأحماض الأمينية في التسلسل:
صغيرة (A + C + G + S + T)
صغير (A + B + C + D + G + N + P + S + T + V)
أليفاتية (I + L + V)
عطرية (F + H + W + Y)
غير قطبي (A + C + F + G + I + L + M + P + V + W + Y)
قطبي (D + E + H + K + N + Q + R + S + T + Z)
مشحونة (B + D + E + H + K + R + Z)
أساسي (H + K + R)
حمضي (B + D + E + Z)
الوزن الجزيئي الغرامي
صافي شحنة البروتين
المتوسط ​​الكبير للتأثيرات المائية (GRAVY، Kyle and Doolittle، 1982) بروتبارام (جاستيجر وآخرون., 2005 )
متوسط ​​التعرض السطحي (جانين ، 1979) مجموعات الأحماض الأمينية والمقاييس المأخوذة من ملف تعريف التركيب (Vacic وآخرون., 2007 )
متوسط ​​النزوع إلى الاضطراب (Dunker وآخرون., 2001 )
متوسط ​​النفور من الماء (Fauchere and Pliska ، 1983)
متوسط ​​الضخامة (زيمرمان وآخرون., 1968 )
متوسط ​​ميل الواجهة (جونز وثورنتون ، 1997)

تشمل الميزات المؤثرة في تنبؤ المستجيب حجم البروتين وشحنة البروتين الصافية بالإضافة إلى الأحماض الأمينية سيرين وسيستين

لاكتشاف الميزات الأكثر تمييزًا في تصنيف EffectorP 2.0 ، قمنا بتحليل توزيع الميزات للبروتينات المستخدمة في تدريب جميع النماذج الخمسين. تم العثور على أربع ميزات مختلفة عند عتبة الأهمية ص & lt 10 5 في التوزيع بين مجموعة التسلسل الموجب (المؤثرات) ومجموعة التسلسل السالب (البروتينات المسمى غير المؤثرات) (الشكل 2). تم أيضًا الإبلاغ عن الاختلافات في توزيع الميزات لهذه الميزات الأربع سابقًا في نموذج EffectorP 1.0 باعتبارها ملفتة للنظر بشكل خاص (Sperschneider وآخرون. ، 1996) ، مؤكدين أهميتها في تصنيف المستجيب الفطري. كمجموعة ، تظهر المؤثرات وزن جزيئي أقل ، ونسبة مئوية أعلى من السيستين (C) ونسبة أقل من السيرين (S) من البروتينات في مجموعة التسلسل السلبي. يحتل توزيع شحنة البروتين الصافية للمستجيبين نطاقًا ضيقًا حول المحايد إلى الموجب قليلاً (الشكل 2). وجدنا أيضًا اختلافات كبيرة (ص & lt 0.05) في التوزيع بين المؤثرات ومجموعة التسلسل السالب للسمات الإضافية (الشكل 2). كانت هذه هي استنفاد الأحماض الأمينية الأليفاتية ، ليسين (L) ، برولين (P) ، ثريونين (T) ، التربتوفان (W) ، الميل إلى الاضطراب والتضخم ، بالإضافة إلى التخصيب في الأحماض الأمينية الأساسية ، ميل الواجهة ، الجلايسين (G) ، ليسين (ك) وأسباراجين (ن) ، للمستجيبات. تم الإبلاغ أيضًا عن التخصيب في محتوى التربتوفان في المؤثرات في نموذج EffectorP 1.0.

يبدو أن السمات الأكثر تأثيرًا في تنبؤ المستجيب هي حجم البروتين الصغير ، ومحتوى السيرين المنخفض ، وشحنة البروتين الصافية حول النطاق المحايد ومحتوى السيستين العالي. فروق ذات دلالة إحصائية (ص & lt 0.05) في التوزيع بين المؤثرات ومجموعة التسلسل السلبي للسمات الإضافية ولوحظ أيضًا. كانت هذه هي استنفاد الأحماض الأمينية الأليفاتية ، ليسين (L) ، برولين (P) ، ثريونين (T) ، التربتوفان (W) ، الميل إلى الاضطراب والتضخم ، بالإضافة إلى التخصيب في الأحماض الأمينية الأساسية ، ميل الواجهة ، الجلايسين (G) ، ليسين (ك) وأسباراجين (ن) للمستجيبات. تمت إزالة القيم المتطرفة الشديدة في مخطط الشحن الصافي للبروتين من أجل الوضوح (الشكل الكامل الوارد في الشكل S3 ، انظر المعلومات الداعمة). يتم رسم جميع نقاط البيانات أعلى مخططات الصندوق كنقاط سوداء. تظهر الأهمية بين المجموعات كأقواس أفقية وتم تقييمها باستخدام ر- الاختبارات. تتوافق المفصلات العلوية والسفلية مع الربعين الأول والثالث وتمتد الشعيرات العلوية (السفلية) من المفصلة إلى أكبر (أصغر) قيمة والتي تقع في نطاق 1.5 مرة من النطاق الربيعي للمفصلة. البيانات الموجودة بعد نهاية الشعيرات هي القيم المتطرفة.

يمكن أن يكون التعلم الآلي عملية تعلم في الصندوق الأسود حيث يتم إخفاء أسباب التنبؤ الفردي. ومع ذلك ، فإن أشجار القرار C4.5 هي نماذج الصندوق الأبيض وعملية اتخاذ القرار فيها شفافة من خلال التنقل على طول فروع الأشجار. كأمثلة ، قمنا برسم اثنين من أشجار القرار 10 C4.5 التي تميز بين المؤثرات الفطرية وبروتينات مسببات الأمراض المفرزة (الشكلان S1 و S2 ، انظر المعلومات الداعمة). يوضح هذا أن مصنّفات شجرة القرار تستخدم مجموعة معقدة من الميزات وليس فقط السمات الأكثر تمييزًا (حجم البروتين ، صافي شحنة البروتين بالإضافة إلى الأحماض الأمينية السيرين والسيستين) لتصنيف المستجيب. على وجه الخصوص ، لا تستخدم شجرة القرار في الشكل S2 محتوى السيرين كميزة في التصنيف ولا تزال تحقق دقة تصنيف عالية. يؤكد هذا التحليل ، مجتمعين ، على أهمية مجموعات محددة من الميزات ، كما هو موجود سابقًا في نموذج EffectorP 1.0 ، ولكنه يوضح أيضًا أن مصنّفات التعلم الآلي الدقيقة للتنبؤ بالمؤثرات الفطرية تعتمد على مجموعة متنوعة من الميزات.

يعمل EffectorP 2.0 على تحسين دقة التنبؤ بالمؤثرات الفطرية من الإفرازات

يمكن لمصنفات التعلم الآلي أن تزيد / تفرط في التدريب لحفظ بيانات التدريب ، مما يؤدي إلى دقة منخفضة في البيانات غير المرئية. لذلك ، تعتبر مجموعات الاختبار المستقلة مهمة لتقدير القدرة على التنبؤ. قمنا بجمع مجموعات اختبار إيجابية وسلبية مستقلة لتقييم أداء EffectorP 2.0. لتقدير المعدل الإيجابي الخاطئ ، استخدمنا أولاً بروتينات فطرية ونباتية وثديية مع ببتيدات إشارة متوقعة لم تكن خارج الخلية [توطين للشبكة الإندوبلازمية أو Golgi أو الأغشية أو مع مراسي glycosylphosphatidylinositol (GPI)]. يضمن المعدل الإيجابي الخاطئ المنخفض على هذه البروتينات أن EffectorP لا يتنبأ فقط بوجود إشارة ببتيد. استخدمنا أيضًا بروتينات الخلايا الرمية المفرزة وكذلك البروتينات الفطرية من قاعدة PHI (Urban وآخرون. ، 2007) التي تم شرحها على أنها تحتوي على نمط ظاهري إمراضي غير متأثر. على الرغم من أن البروتينات ذات النمط الظاهري لممرضية غير متأثرة ليست بالضرورة غير مؤثرات ، فإننا نتوقع أن نرى نسبة منخفضة من المؤثرات المتوقعة. المصنف البسيط الذي يعتمد على حجم البروتين الصغير (≤300 من الأحماض الأمينية) لديه معدل إيجابي خاطئ يبلغ 40.4٪ في هذه المجموعات الثلاث. المصنف الصغير الغني بالسيستين (≤300 من الأحماض الأمينية ≥4 سيستين) له معدل إيجابي خاطئ بنسبة 19 ٪ ، و EffectorP 1.0 لديه معدل إيجابي خاطئ قدره 18.3 ٪. يحتوي EffectorP 2.0 على أقل معدل إيجابي كاذب قدره 11.2٪ (الجدول 3). مزيج من EffectorP 1.0 و 2.0 ، حيث يكون البروتين مؤثرًا متوقعًا فقط إذا قام كلا المصنفين بتسميته كمستجيب ، يحقق أقل معدل إيجابي خاطئ يبلغ 9.4٪.

المؤثرات المتوقعة
مجموعة البيانات # من البروتينات المستجيب 2.0 المستجيب P 1.0 المستجيب P 1.0 و 2.0 مصنف صغير الحجم مصنف صغير غني بالسيستين
تفرز الفطريات الفطرية البروتينات 24 432 2865 (11.7%) 4774 (19.5%) 2444 (10%) 10 529 (43.1%) 4961 (20.3%)
البروتينات الفطرية والنباتية والثديية مع إشارة الببتيد والتوطين في الشبكة الإندوبلازمية ، أو جولجي ، أو الأغشية أو مع مراسي غليكوزيل فوسفاتيديلينوسيتول (GPI) 2631 220 (8.4%) 294 (11.2%) 164 (6.2%) 654 (24.9%) 307 (11.7%)
البروتينات الفطرية ذات النمط الظاهري الإمراضية غير المتأثر 938 45 (4.8%) 59 (6.3%) 36 (3.8%) 128 (13.6%) 60 (6.4%)
28 001 3130 (11.2%) 5127 (18.3%) 2644 (9.4%) 11 311 (40.4%) 5328 (19%)
مجموعة تدريب إيجابية للفاعلية الفطرية 94 89 (94.7%) 80 (85.1%) 79 (84%) 88 (93.6%) 53 (56.4%)
مجموعة اختبار مستقل عن المستجيب الفطري 21 16 (76.2%) 16 (76.2%) 16 (76.2%) 19 (90.5%) 10 (47.6%)
صحة 88.8% 81.7% 90.5% 59.8% 80.9%

لتقييم التنبؤات السلبية الخاطئة ، قمنا أيضًا بتطبيق هذه المنبئات على بيانات التدريب لـ 94 مؤثرًا فطريًا (الجدول 3). يتنبأ EffectorP 2.0 فقط بخمسة من هذه البروتينات على أنها غير مؤثرات: Phakopsora pachyrhizi المستجيب PpEC23 ، ملف بلوميريا جرامينيس F. ص. هوردي المستجيب Avrk1 ، ملف Magnaporthe oryzae المستجيب MoCDIP2 ، و Ustilago maydis المستجيب EF1-1 و Colletotrichum graminicola مؤثر البروتين المعدني Cgfl. يعد هذا تحسينًا على EffectorP 1.0 ، الذي توقع بشكل صحيح 80 فقط من 94 مثالًا إيجابيًا. ومع ذلك ، من المهم أيضًا تقييم فرط التخصيص على بيانات التدريب واستخدام مؤثرات فطرية غير مرئية مستقلة عن مجموعة التدريب للتحقق من المعدل الإيجابي الحقيقي المقدر. لذلك ، قمنا بجمع 21 مؤثرًا (الجدول 4) إما أن تشابه التسلسل المشترك مع مؤثر في مجموعة التدريب وبالتالي تم التخلص منه في خطوة تخفيض التماثل (Mg3LysM ، BEC1054 ، BEC1011 ، AvrLm2) أو تم التغاضي عنها أثناء عمليات البحث في الأدبيات الأولية لتدريب نموذج EffectorP 2.0 (SAD1 ، CSEP-07 ، CSEP-09 ، SIS1 ، CSEP0055 ، BEC1019 ، Bcg1 ، CSEP0105 ، CSEP0162 ، AvrLmJ1 ، AvrLm3 ، XylA ، Ecp7 ، PIIN_08944 ، FGB1 ، AvrPm3 ، AvrSr35). في مجموعة الاختبار المستقلة هذه ، يُظهر كل من EffectorP 1.0 و 2.0 أداءً متساويًا ويتنبأ بشكل صحيح بنسبة 76.2٪ من المستجيبات (الجدولان 3 و 4). في المجموعة الإجمالية المكونة من 115 مؤثرًا ، يتنبأ مصنف الحجم الصغير بشكل صحيح بنسبة 93٪ من المؤثرات ، لكن المصنف الصغير الغني بالسيستين يتنبأ بشكل صحيح فقط بنسبة 54.8٪ من المؤثرات. في المجموعات الإيجابية والسلبية المجمعة ، يتمتع EffectorP 2.0 بأعلى دقة تبلغ 88.8٪ من المصنفات الفردية الأربعة. المصنف البسيط الذي يعتمد على حجم صغير لديه أدنى دقة 59.8٪ ، ويرجع ذلك إلى حد كبير إلى معدله الإيجابي الخاطئ المرتفع (الجدول 3). يحقق مصنف EffectorP 1.0 / 2.0 المدمج أعلى دقة بنسبة 90.5٪ بسبب معدله المنخفض الموجب الخاطئ. على الرغم من أن المصنف EffectorP 1.0 / 2.0 المدمج يفتقد مؤثرات أكثر من EffectorP 2.0 أو 1.0 ، إلا أنه طريقة صارمة للغاية للتنبؤ بالمؤثرات في الإفرازات. في ما يلي ، نقوم بتقييم قدرات التنبؤ لـ EffectorP 1.0 مقارنة بـ EffectorP 2.0 بمزيد من التفصيل.

صنف المستجيب EffectorP 1.0 (احتمال) EffectorP 2.0 (احتمال) مصنف صغير الحجم مصنف صغير غني بالسيستين
Sporisorium reilianum SAD1 المستجيب (0.97) المستجيب (0.621) المستجيب غير المستجيب
Phakopsora pachyrhizi CSEP-07 المستجيب (0.608) المستجيب (0.688) المستجيب المستجيب
CSEP-09 المستجيب (0.999) المستجيب (0.842) المستجيب المستجيب
Zymoseptoria tritici Mg3LysM غير مؤثر (0.556) غير مؤثر (0.561) المستجيب المستجيب
بلوميريا جرامينيس F. ص. هوردي BEC1054 المستجيب (0.935) المستجيب (0.869) المستجيب غير المستجيب
BEC1011 المستجيب (0.974) المستجيب (0.947) المستجيب غير المستجيب
BEC1019 غير مؤثر (0.986) غير مؤثر (0.551) غير المستجيب غير المستجيب
CSEP0055 المستجيب (0.649) المستجيب (0.732) المستجيب غير المستجيب
Bcg1 المستجيب (0.971) المستجيب (0.896) المستجيب غير المستجيب
CSEP0105 غير مؤثر (0.511) غير مؤثر (0.595) المستجيب المستجيب
CSEP0162 المستجيب (0.854) المستجيب (0.693) المستجيب المستجيب
Rhizophagus غير النظامية SIS1 المستجيب (0.973) المستجيب (0.611) المستجيب غير المستجيب
الليبتوسفيريا البقعية AvrLmJ1 المستجيب (0.999) المستجيب (0.727) المستجيب المستجيب
AvrLm2 المستجيب (0.764) المستجيب (0.578) المستجيب المستجيب
AvrLm3 المستجيب (1.0) المستجيب (0.91) المستجيب المستجيب
الحزام الفيوزاريوم زيلا المستجيب (0.882) المستجيب (0.865) المستجيب غير المستجيب
كلادوسبوريوم فولفوم Ecp7 المستجيب (0.997) المستجيب (0.96) المستجيب المستجيب
Piriformospora إنديكا PIIN_08944 غير مؤثر (0.886) غير مؤثر (0.539) المستجيب غير المستجيب
بنك الخليج الأول المستجيب (1.0) المستجيب (0.929) المستجيب المستجيب
بلوميريا جرامينيس F. ص. tritici AvrPm3 المستجيب (0.979) المستجيب (0.913) المستجيب غير المستجيب
Puccinia graminis F. ص. tritici أفرس 35 غير مؤثر (1.0) غير مؤثر (0.918) غير المستجيب غير المستجيب

يتم إثراء مجموعات من البروتينات المُحدثة بالعدوى للمستجيبات التي تنبأ بها EffectorP 2.0

غالبًا ما يتم تحفيز المستجيبات أثناء العدوى ، وبالتالي يجب إثراء مجموعة الجينات التي يتم التعبير عنها تفاضليًا أثناء العدوى للمستجيبين. ومع ذلك ، لا تشفر جميع الجينات التي يتم التعبير عنها تفاضليًا أثناء العدوى بروتينات المستجيب ، وبالتالي تحتاج مجموعات الجينات المعبر عنها تفاضليًا إلى مزيد من التصفية لاكتشاف المؤثرات. قمنا بجمع 13 مجموعة جينات من الأدبيات التي تم تصنيفها على أنها تحتوي على مرشحين مستجيبين بناءً على تحريضهم أثناء الإصابة بالإضافة إلى معايير أخرى (الجدول 5). على سبيل المثال ، دراسة من قبل Germain وآخرون. (2011) حددت 16 مؤثرًا مرشحًا من 1184 صغيرًا ومفرزًا Melampsora larici-populina البروتينات. تم اختيار هؤلاء المرشحين الـ 16 بناءً على تعبيرهم في مكتبة cDNA الخاصة بـ haustoria ونسخة أوراق الحور المصابة بالصدأ بالليزر المصابة بالصدأ ، فضلاً عن حجمها الصغير الذي يقل عن 300 من الأحماض الأمينية. كمثال آخر ، غلايات وآخرون. (2017) تم اختياره 63 Zymoseptoria tritici المؤثرات المرشحة على أساس تحريضها أثناء الإصابة المبكرة بأوراق القمح المؤدية إلى الانتقال إلى مرحلة النمو النخر. في المجموع ، احتوت أربع من المجموعات الـ 13 على مرشحين مستجيبين للعدوى تم اختيارهم مسبقًا بناءً على حجم صغير (≤ 300 من الأحماض الأمينية).

مجموعة بيانات التعبير عدد البروتينات طريقة المؤثرات المتوقعة المستجيبون المتوقعون في السر الإثراء (اختبار فيشر الدقيق)
Colletotrichum higginsianum: المرشحون المؤثرون المرتبطون بالتغذية الحيوية (Kleemann وآخرون., 2012 ) 102 حجم صغير 100 (98%) 845 (56.6%) & lt0.0001
صغير ، غني بالسيستين 46 (45.1%) 412 (27.6%) 0.0003
المستجيب P 1.0 73 (71.6%) 490 (32.8%) & lt0.0001
المستجيب 2.0 49 (48%) 378 (25.3%) & lt0.0001
كلادوسبوريوم فولفوم: في بلانتا المستحثات المرشحة المستحثة الصغيرة السكتة الدماغية الصغيرة المفرزة (Mesarich وآخرون., 2017 ) 75 حجم صغير
صغيرة غنية بالسيستين 70 (93.3%) 272 (25%) & lt0.0001
المستجيب P 1.0 68 (90.7%) 237 (21.8%) & lt0.0001
المستجيب 2.0 64 (85.3%) 190 (17.5%) & lt0.0001
Magnaporthe oryzae: الجينات ذات التعبير التفاضلي 50 ضعفًا في خيوط غازية حيوية التغذية (Mosquera وآخرون., 2009 ) 15 حجم صغير 15 (100%) 907 (55.6%) 0.0002
صغيرة غنية بالسيستين 9 (60%) 500 (30.7%) 0.0221
المستجيب P 1.0 14 (93.3%) 614 (37.7%) & lt0.0001
المستجيب 2.0 13 (86.7%) 489 (30%) & lt0.0001
بلوميريا جرامينيس F. ص. هوردي: المرشحون لبروتينات المستجيب المفرز (CSEPs) (بيدرسن وآخرون., 2012 ) 491 حجم صغير 347 (70.7%) 426 (58.8%) & lt0.0001
صغير ، غني بالسيستين 133 (27.1%) 169 (23.3%) NS
المستجيب P 1.0 274 (55.8%) 302 (41.7%) & lt0.0001
المستجيب 2.0 256 (52.1%) 276 (38.1%) & lt0.0001
Melampsora larici-populina: بروتينات صغيرة محددة مُفرزة يتم التعبير عنها في haustoria (Petre وآخرون., 2015 ) 24 حجم صغير
صغيرة غنية بالسيستين 15 (62.5%) 707 (38.8%) 0.0210
المستجيب P 1.0 20 (83.3%) 780 (42.8%) & lt0.0001
المستجيب 2.0 18 (75%) 752 (41.3%) 0.0013
Melampsora larici-populina: بروتينات صغيرة محددة مُفرزة أثناء العدوى (Germain et al. ، 2011) 16 حجم صغير
صغيرة غنية بالسيستين 10 (62.5%) 707 (38.8%) NS
المستجيب P 1.0 15 (93.8%) 780 (42.8%) & lt0.0001
المستجيب 2.0 14 (87.5%) 752 (41.3%) 0.0004
Laccaria bicolor: البروتينات الصغيرة المفرزة التي تنظم إفرازات ectomycorrhiza (MiSSPs) (Martin وآخرون., 2008 ) 21 حجم صغير
صغير ، غني بالسيستين 10 (47.6%) 362 (29.2%) NS
المستجيب P 1.0 11 (52.4%) 380 (30.7%) NS
المستجيب 2.0 10 (47.6%) 246 (19.9%) 0.0043
Puccinia graminis F. ص. tritici: البروتينات المفرزة التي يتم تنظيمها في haustoria (log FC & GT 10) (Upadhyaya وآخرون., 2015 ) 55 حجم صغير 38 (69.1%) 1223 (64.7%) NS
صغيرة غنية بالسيستين 7 (12.7%) 710 (37.6%) NS
المستجيب P 1.0 25 (45.5%) 841 (44.5%) NS
المستجيب 2.0 22 (40%) 758 (40.1%) NS
Zymoseptoria tritici المؤثرات المرشحة (Kettles et al. ، 2017) 63 حجم صغير 56 (88.9%) 426 (42.7%) & lt0.0001
صغيرة غنية بالسيستين 43 (68.3%) 259 (26%) & lt0.0001
المستجيب P 1.0 41 (65.1%) 260 (26.1%) & lt0.0001
المستجيب 2.0 42 (66.7%) 232 (23.3%) & lt0.0001
Zymoseptoria tritici المؤثرات المرشحة مع النمط الظاهري في نيكوتيانا بنتاميانا (Kettles et al. ، 2017) 14 حجم صغير 12 (85.7%) 426 (42.7%) 0.0017
صغيرة غنية بالسيستين 10 (71.4%) 259 (26%) 0.0005
المستجيب P 1.0 8 (57.1%) 260 (26.1%) 0.0143
المستجيب 2.0 9 (64.3%) 232 (23.3%) 0.0014
Ustilago maydis المرشحين المستجيبين (Tollot وآخرون., 2016 ) 198 حجم صغير 130 (65.7%) 242 (46.8%) & lt0.0001
صغيرة غنية بالسيستين 49 (24.7%) 101 (19.5%) NS
المستجيب P 1.0 79 (39.9%) 140 (27.1%) 0.0011
المستجيب 2.0 67 (33.8%) 124 (24%) 0.0106
الليبتوسفيريا البقعية المرشحين المستجيبين الذين تم التعبير عنهم بشدة (Gervais وآخرون., 2017 ) 49 حجم صغير 44 (89.9%) 514 (49.7%) & lt0.0001
صغير ، غني بالسيستين 23 (46.9%) 258 (24.9%) 0.0013
المستجيب P 1.0 29 (59.2%) 283 (27.3%) & lt0.0001
المستجيب 2.0 26 (53.1%) 215 (20.8%) & lt0.0001
الليبتوسفيريا البقعية المرشحون المتأخرون المعبرون عنها بشدة (Gervais وآخرون., 2017 ) 50 حجم صغير 33 (66%) 514 (49.7%) 0.0292
صغير ، غني بالسيستين 16 (32%) 258 (24.9%) NS
المستجيب P 1.0 19 (38%) 283 (27.3%) NS
المستجيب 2.0 19 (38%) 215 (20.8%) 0.0073
  • لكل مجموعة بيانات تعبير ، يتم عرض النسبة المئوية للمرشحين المستجيبين المتوقعين بواسطة EffectorP ومقارنتها مع النسبة المئوية للمرشحين المستجيبين المتوقعين في Secretome. يتم تطبيق مصنف الحجم الصغير فقط على المجموعات التي لم يتم تحديدها مسبقًا بناءً على حجم صغير.

قمنا بتقييم ما إذا كانت المجموعات الـ 13 التي تحتوي على مرشحين للمستجيب الناجم عن العدوى يتم إثرائها أيضًا للمرشحين المستجيبين الذين تم توقعهم بواسطة EffectorP 1.0 أو 2.0 ، بواسطة مصنف صغير الحجم أو مصنف صغير غني بالسيستين عند مقارنته بالإفراز الكامل لكل نوع. لم نختبر المصنف ذو الحجم الصغير على مجموعات تحتوي على مرشحين مستجيبين تم اختيارهم مسبقًا بناءً على حجم صغير (≤ 300 من الأحماض الأمينية). وجدنا إثراء كبير لمرشحين المستجيبين المتوقعين في 12 مجموعة من 13 (92.3٪) باستخدام EffectorP 2.0 (الجدول 5). يقوم المصنف الصغير الغني بالسيستين بإرجاع إثراء كبير للمؤثرات المتوقعة في سبع من 13 مجموعة (53.9٪) و EffectorP 1.0 في 10 من 13 مجموعة (76.9٪). يُرجع المصنف صغير الحجم عمليات إثراء كبيرة للمؤثرات المتوقعة في ثماني مجموعات من تسع مجموعات (88.9٪). والمثير للدهشة أننا لم نلاحظ إثراءً للمؤثرات المتوقعة بأي من المصنفات الأربعة في البروتينات المفرزة لـ P. graminis F. ص. tritici عالية التنظيم في haustoria مقارنة مع الجراثيم النابتة (الجدول 5). قد يشير هذا إلى أن الصدأ قد يستخدم بروتينات مستجيبة غير مكتشفة ذات خصائص مختلفة لمجموعة التدريب ، مثل المؤثرات ذات الحجم الأكبر. ويدعم ذلك الاكتشاف الأخير لـ AvrSr35 ، وهو حمض أميني 578 P. graminis F. ص. tritici بروتين المؤثر (Salcedo وآخرون، 2005). بدلاً من ذلك ، قد تحتوي الإفرازات الحبيبية على العديد من المؤثرات غير المؤثرة ، مثل البروتينات التي تشارك في إرسال الإشارات أو في دمج العناصر الغذائية من المضيف (Garnica وآخرون، 2005). مجتمعة ، على الرغم من عدم تحديد وظيفة المستجيب لجميع الجينات في هذه المجموعات المرشحة ، فإن إثراء المؤثرات المتوقعة في المجموعات التي تسببها العدوى يؤكد قدرة EffectorP 2.0 على التنبؤ بدقة بالمؤثرات غير المرئية.

يقلل EffectorP 2.0 متوسط ​​عدد المؤثرات المتوقعة للنباتات الفطرية المتكافلة والنباتات الرمية بنسبة 40٪

اختبرنا EffectorP 2.0 على الإفرازات المتوقعة من 93 نوعًا من الفطريات ، بما في ذلك مسببات الأمراض وغير مسببات الأمراض (الجدول S3 ، انظر المعلومات الداعمة) ، وسجلنا النسب المئوية للبروتينات المُفرزة التي تم توقعها (الجدول S4 ، انظر المعلومات الداعمة). تم العثور على أعلى نسب من المؤثرات المتوقعة في التغذية الحيوية الملزمة Melampsora laricis-populina (41.3%), Puccinia graminis F. ص. tritici (40.3%), بلوميريا جرامينيس F. ص. هوردي (38.1٪) و Puccinia striiformis F. ص. tritici (37.6٪). من بين مسببات الأمراض الفطرية للنبات ، تم تسجيل أقل نسب من المؤثرات المتوقعة للنخريات مغاير القاعدة (10.4%), Sclerotinia sclerotiorum (13.6%), بوتريتيس سينيريا (13.7٪) و البنسليوم ديجيتاتوم (13.9٪). تستخدم مسببات الأمراض الناخر العديد من مركبات PCWDE المفرزة للتغلب على حاجز جدار الخلية النباتية. يتنبأ EffectorP ببعض البروتينات المُفرزة ذات المجالات الأنزيمية كمؤثرات ، مثل الحزام الفيوزاريوم xylanase XylA ، الذي لديه القدرة على إحداث نخر في القمح بشكل مستقل عن نشاطه الأنزيمي (الجدول 4) (Belien وآخرون. ، 2011 سيلا وآخرون. ، 2016 سبيرشنيدر وآخرون. ، 1996). ومع ذلك ، تم تدريب EffectorP على المستجيبات التي تفتقر في الغالب إلى المجالات الوظيفية التي يمكن التعرف عليها وتتداخل مع عمليات المضيف بطرق مختلفة من PCWDEs التي تعمل على جدار الخلية النباتية. لذلك ، من المتوقع أن تكون النسب المنخفضة من المؤثرات التي تنبأ بها EffectorP في إفرازات مسببات الأمراض الفطرية النخرية.

في المتوسط ​​، يتنبأ EffectorP 2.0 بأن إفرازات مسببات الأمراض النباتية تتكون من 24.9 ٪ من المؤثرات وأن إفرازات الخلايا الرملية تتكون من 11.7 ٪ من المؤثرات (الجدولان 5 و 6). يقلل EffectorP 2.0 متوسط ​​عدد المؤثرات المتوقعة في تعايش النبات الفطري والإفرازات الفطرية الفطرية بنسبة تزيد عن 40٪ بالمقارنة مع EffectorP 1.0 (الجدول 6 ، الشكل 3). يتنبأ كل من EffectorP 2.0 و EffectorP 1.0 أيضًا بنسب أقل من المؤثرات لمسببات الأمراض الحيوانية الفطرية مقارنة بمسببات الأمراض النباتية الفطرية (الجدول 6) ، مما يشير إلى أن ذخيرة المستجيب لمسببات الأمراض الحيوانية الفطرية تختلف عن تلك الخاصة بنظيراتها من مسببات الأمراض النباتية. استثناء واحد ملحوظ هو Secretome من bieneusi المنطقة المعوية، طفيلي ملزم داخل الخلايا (49 مؤثرًا متوقعًا ، 36 ٪ من الإفرازات المتوقعة كمؤثرات). تم الإبلاغ عن تسلسلات ترميز البروتين القصيرة الناتجة عن ضغط الجينوم في E. bieneusi (اكيوشي وآخرون. ، 2009) وقد تؤدي إلى تنبؤات إيجابية خاطئة أعلى من المتوقع. لذلك ، قمنا أيضًا بتقييم معدلات تنبؤ المؤثرات للبروتينات الصغيرة المفرزة (& lt300 من الأحماض الأمينية) فقط. بالنسبة لمسببات الأمراض النباتية ، يتوقع EffectorP 2.0 أن 47.8٪ من البروتينات الصغيرة المفرزة هي مؤثرات ، بينما بالنسبة للمتعايشات النباتية والنباتات الرمية ، تنخفض هذه النسبة إلى 29.9٪ و 26.3٪ على التوالي. هذا يؤكد أن EffectorP 2.0 لا يختار المؤثرات بناءً على حجم صغير فقط. البروتينات الصغيرة المفرزة في الخلايا الرمية هي في الغالب غير مميزة وظيفيًا وقد تعمل في مجموعة متنوعة من العمليات غير المرتبطة بتفاعلات النبات مع الممرض. بالمقارنة مع المصنف الصغير الغني بالسيستين ، يتنبأ EffectorP 2.0 بنسب أقل بكثير من المستجيبات لمتعايشات النبات والنباتات الرمية ، ولكن ليس لمسببات الأمراض النباتية (الشكل 3). يؤكد عدم وجود ارتباط لجميع المجموعات التي تم اختبارها على أن EffectorP 2.0 لا يختار المؤثرات بناءً على حجم صغير ومحتوى عالي من السيستين وحده ، ويعكس المعدل الإيجابي الخاطئ المنخفض لـ EffectorP 2.0.

متوسط ​​المستجيبات المتوقعة
Secretomes المستجيب P 1.0 المستجيب 2.0 نسبة انخفاض في المؤثرات المتوقعة (EffectorP 2.0 مقارنة مع EffectorP 1.0)
مسببات الأمراض النباتية 338 (29.6%) 284 (24.9%) −16.0%
الفطريات المتكافلة من النباتات 305 (30.8%) 177 (17.8%) −42.0%
مسببات الأمراض الفطرية للحيوانات 108 (20.9%) 83 (16.1%) −23.2%
فطريات مترممة 177 (19.5%) 106 (11.7%) −40.1%

نسب المؤثرات المتوقعة في الإفرازات الفطرية باستخدام EffectorP 1.0 و EffectorP 2.0 ومصنف صغير الحجم ومصنف صغير غني بالسيستين. يتم رسم جميع نقاط البيانات أعلى مخططات الصندوق كنقاط سوداء. تظهر الأهمية بين المجموعات كأقواس أفقية وتم تقييمها باستخدام ر-الاختبارات (NS ، ليست كبيرة *ص & lt 0.05 **ص & lt 0.01 و ***ص & lt 0.001). تتوافق المفصلات العلوية والسفلية مع الربعين الأول والثالث وتمتد الشعيرات العلوية (السفلية) من المفصلة إلى أكبر (أصغر) قيمة والتي تقع في نطاق 1.5 مرة من النطاق الربيعي للمفصلة. البيانات الموجودة بعد نهاية الشعيرات هي القيم المتطرفة.

ثم قمنا بعد ذلك بالتحقيق في خصائص المستجيبات التي تم توقعها فقط بواسطة أحد إصدارات EffectorP ، ولكن ليس من قبل الآخر ، لجميع الإفرازات الـ 93 (الجدول S4). المرشحون المستجيبون الذين تم توقعهم فقط بواسطة EffectorP 2.0 هم ، في المتوسط ​​، بطول تسلسل أطول (ن = 2304 متوسط ​​طول التسلسل ، 229 حمض أميني) من تلك التي تم توقعها فقط بواسطة EffectorP 1.0 (ن = 8635 متوسط ​​طول التسلسل ، 138 حمض أميني) أو كلا الإصدارين (ن = 14128 متوسط ​​طول التسلسل ، 148 حمض أميني) (الشكل 4). المرشحين المستجيبين الذين تم توقعهم فقط بواسطة EffectorP 1.0 أو 2.0 أقل في محتوى السيستين مقارنةً بمرشحين المستجيبين المتوقعين بواسطة كلا الإصدارين (الشكل 4). قمنا بعد ذلك باختبار إثراء واستنفاد الفئات الوظيفية للبروتين بين المرشحين المستجيبين الذين تنبأ بهم EffectorP 1.0 و 2.0 من إجمالي 24 075 بروتينًا مُفرزًا من مسببات الأمراض النباتية البالغ عددها 21 (الجدول 7). الغالبية العظمى من المرشحين المستجيبين الذين تم توقعهم بواسطة EffectorP 1.0 أو 2.0 عبارة عن بروتينات بدون تعليق توضيحي وظيفي. ومع ذلك ، لاحظنا أن كلا المجموعتين من المرشحين المستجيبين المتوقعين يتم إثرائهما للبروتينات التي تحتوي على نشاط لياز البكتات ، الببتيدل-بروبيل. رابطة الدول المستقلة - العابرة نشاط أيزوميراز ونشاط مثبط إندوبيبتيداز (الجدول 7). بعض البروتينات التي تحتوي على ببتيدل-برولايل رابطة الدول المستقلة - العابرة تم ربط نشاط الأيزوميراز للعمل كعوامل ضراوة (Unal and Steinert ، 2009). سيكلوفيلين مع بيبتيديل - برولايل رابطة الدول المستقلةعبر يعمل نشاط الأيزوميراز كعامل إمراضي في Puccinia triticina (بانوار وآخرون. ، 2012). يتم إثراء المؤثرات المتوقعة EffectorP 2.0 للبروتينات المشاركة في التسبب في المرض والاستجابة الدفاعية (الجدول 7). ومع ذلك ، يتم إثراء المرشحين المستجيبين المتوقعين لـ EffectorP 1.0 أيضًا للبروتينات التي لا يبدو أنها مرتبطة بوظيفة المستجيب أو البروتينات المفرزة ، بل بالبروتينات داخل الخلايا (الجدول 7) ، وقد تعكس المعدل الإيجابي الخاطئ الأعلى لـ EffectorP 1.0 ، بالإضافة إلى المعدل الإيجابي الخاطئ لأدوات التنبؤ ببتيد الإشارة SignalP 3.0 و TargetP.

الاختلافات في طول التسلسل (aas ، الأحماض الأمينية) ومحتوى السيستين للمؤثرات التي تنبأت بها إصدارات مختلفة من EffectorP. يتم رسم جميع نقاط البيانات أعلى مخططات الصندوق كنقاط سوداء. تظهر الأهمية بين المجموعات كأقواس أفقية وتم تقييمها باستخدام ر- الاختبارات. تتوافق المفصلات العلوية والسفلية مع الربعين الأول والثالث وتمتد الشعيرات العلوية (السفلية) من المفصلة إلى أكبر (أصغر) قيمة والتي تقع في نطاق 1.5 مرة من النطاق الربيعي للمفصلة. البيانات الموجودة بعد نهاية الشعيرات هي القيم المتطرفة.

مجموعة الاختبار: توقع EffectorP 2.0

مجموعة مرجعية: بروتينات مسببة للأمراض تم إفرازها

مجموعة الاختبار: توقع EffectorP 1.0

مجموعة مرجعية: بروتينات مسببة للأمراض تم إفرازها


النتائج

عدة بروتينات من F. alocis تمت زيادة D-62D بكثرة أثناء العدوى المصاحبة للخلايا الظهارية مع P. gingivalis W83.

لأن الاختلافات في الإمكانات المسببة للأمراض من F. alocis سلالات في coculture مع P. gingivalis قد تكون مرتبطة بالوفرة النسبية لعوامل بروتينية بكتيرية معينة ، قمنا بفحص بروتين F. alocis أثناء العدوى المصاحبة للخلايا الظهارية مع P. اللثة. كما هو مبين في الشكل 1 ، حوالي 20٪ إلى 30٪ (بمقارنة القضبان C و F مع شريط G) لوحظ وجود المزيد من البروتينات في F. alocis خلال العدوى المصاحبة P. gingivalis (ص & # x0003c 0.01). على عكس F. alocis ATCC 35896 ، سلالة D-62D عبرت عن تفاعل أكثر مع البروتينات P. gingivalis W83 من مع P. اللثة 33277. التعديل البروتيني لـ F. alocis خلال العدوى المصاحبة P. gingivalis أظهر W83 ما مجموعه 490 بروتينًا مع تغيير في التعبير عن & # x0003e1 أضعاف على عكس 400 بروتين التي تغيرت في التعبير من 0.5 إلى 1.0 ضعف.تم تصنيف البروتينات الأكثر تنظيمًا على أنها بروتينات افتراضية (13٪) وتنظيمية (7٪) ونقل وربط (6٪) وبروتينات مرتبطة بالعمليات الخلوية (6٪) والتخليق الحيوي للأحماض الأمينية (6٪) (الشكل 2). العديد من بروتينات الالتصاق السطحي التي تم تنظيمها أثناء العدوى المصاحبة تشمل بروتين التصاق الكولاجين ، وبروتين ارتباط الفبرونيكتين ، وبروتينات تكرار الحمض المرتبط بالكالسيوم ، وبروتين ارتباط الهيموليسين الثالث بالكالسيوم. علاوة على ذلك ، تم العثور أيضًا على العديد من البروتينات الافتراضية ذات الزخارف المثبتة لجدار الخلية (HMPREF0389_1719 و HMPREF0389_00599 و HMPREF0389_00019 و HMPREF0389_00672 و HMPREF0389_1172 و HMPREF0389_1476) بكثرة. تم تنظيم البروتين الافتراضي HMPREF0389_00967 بدرجة عالية (6.4 مرة) في العدوى المرافقة لـ F. alocis السلالة السريرية D-62D مع P. gingivalis W83 (الجدول 1).

النسبة المئوية للبروتين المعبر عنه أثناء الزراعة أو الزراعة الأحادية باستخدام سلالات مختلفة من P. gingivalis و F. alocis. أصيبت خلايا هيلا F. alocis سلالات ATCC 35896 و D-62D (MOI 1: 100 [10 5 خلايا ظهارية]) في الزراعة الأحادية أو الزراعة المشتركة مع P. gingivalis W83 كما ورد سابقًا (6). تم إجراء تحليل علامات الكتلة متساوي الضغط الترادفي للزراعات المزروعة والزراعات الأحادية باستخدام Orbitrap. (*، P & # x0003c 0.01.) شريط أ ، P. gingivalis (33277) زائد F. alocis (D-62D) مقابل P. gingivalis (33277) زائد F. alocis (ATCC) شريط B ، P. gingivalis (33277) زائد F. alocis (D-62D) مقابل P. gingivalis (W83) زائد F. alocis (D-62D) شريط C ، P. gingivalis (33277) زائد F. alocis (D-62D) مقابل F. alocis (D-62D) شريط D ، P. gingivalis (33277) زائد F. alocis (ATCC) مقابل P. gingivalis (W83) زائد F. alocis (ATCC) شريط E ، P. gingivalis (W83) زائد F. alocis (D-62D) مقابل P. gingivalis (W83) زائد F. alocis (ATCC) شريط F ، P. gingivalis (W83) زائد F. alocis (D-62D) مقابل F. alocis (D-62D) شريط G ، F. alocis (D-62D).

Upregulation في ملف البروتيني يظهر فئات البروتين المختلفة التي لوحظت أثناء الإصابة بزراعة القرنية P. gingivalis و Filifactor alocis في الخلايا الظهارية. أصيبت خلايا هيلا F. alocis سلالات ATCC 35896 و D-62D (MOI 1: 100 [10 5 خلايا ظهارية]) في الزراعة الأحادية أو الزراعة المشتركة مع P. gingivalis W83 كما ورد سابقًا (6). تم إجراء تحليل علامات الكتلة متساوي الضغط الترادفي للزراعات المزروعة والزراعات الأحادية باستخدام Orbitrap. ال F. alocis تم تحليل البروتينات باستخدام MASCOT ، وتم إجراء التحليل الوظيفي باستخدام قاعدة بيانات البروتين UNIPROT. A ، التخليق الحيوي للأحماض الأمينية B ، التخليق الحيوي للعوامل المساعدة ، المجموعات الاصطناعية ، والناقلات C ، غلاف الخلية D ، العمليات الخلوية E ، التمثيل الغذائي الوسيط المركزي F ، استقلاب الحمض النووي G ، استقلاب الطاقة H ، استقلاب الأحماض الدهنية والفوسفورية I ، افتراضي / غير مخصص / وظائف غير مصنفة / غير معروفة J ، وظائف عنصر متحرك وخارج الصبغيات K ، مصير البروتين L ، البيورينات ، بيريميدين ، نيوكليوسيدات ، ونيوكليوتيدات M ، الوظائف التنظيمية N ، النسخ المتماثل ، النسخ P ، الترجمة Q ، النقل والربط R ، وظائف الينقولات. تغيير تعبير البروتين & # x0003e 1-fold ، ن = 490 تغيير تعبير البروتين & # x0003c 1 أضعاف ، ن = 400.

الجدول 1

F. alocis مصاحبة P. gingivalis: الوفرة النسبية للبروتينات مع فكرة جدار الخلية

حاشية. ملاحظةاسم
HMPREF0389_01580بروتين رابط ATP إزفاء Leukotoxin
HMPREF0389_00575بروتين رابط الفبرونكتين
HMPREF0389_00426النوع الرابع بروتين تجميع بيلوس
HMPREF0389_00816بروتين جسيمات التعرف على الإشارة
HMPREF0389_01719البروتين افتراضية
HMPREF0389_00599البروتين افتراضية
HMPREF0389_00019البروتين افتراضية
HMPREF0389_01532حمض الكالسيوم يكرر البروتين
HMPREF0389_01139البروتين الذي يحتوي على المجال S- طبقة Y
HMPREF0389_00672البروتين افتراضية
HMPREF0389_01172البروتين افتراضية
HMPREF0389_00415بروتين التجميع فيمبريال
HMPREF0389_01657بروتين الغشاء
HMPREF0389_01476البروتين افتراضية
HMPREF0389_01477بروتين رابط الكالسيوم من نوع Hemolysin III
HMPREF0389_01478بروتين غشاء تصدير البروتين
HMPREF0389_01006بروتين التصاق الكولاجين

Upregulation من F. alocis البروتينات المشاركة في إشارات الخلية المضيفة.

F. alocis سلالات ATCC-35896 و D-62D تمت تربيتها مع P. gingivalis أظهر تنظيم البروتينات البكتيرية التي تم الإبلاغ عن مشاركتها في نسخ حقيقيات النوى (الجدول 2). أظهرت العدوى المصاحبة أيضًا وفرة نسبية من الحمض النووي الريبي غير المشفر مثل الحمض النووي الريبي المتكرر المتناوب القصير (CRISPR) وبروتينات نظام التوكسين والسموم. بيبتيديل برولايل رابطة الدول المستقلة عبر الأيزوميراز ، وهو إنزيم متورط في مسار تعديل الهيستون ، تم تنظيمه أيضًا. تشير بيانات شبكة الجينات ذات الصلة المستندة إلى استخراج بيانات البروتين المضيفة إلى تنظيم عمليات نقل إشارة الخلية المضيفة ، ومع ذلك ، أظهر التحليل أيضًا تقليل تنظيم أنشطة ربط الكيناز والبروتين. تم تعديل العديد من العمليات الخلوية الحيوية مثل الفسفرة والاستماتة والتعبير الجيني وتكاثر الخلايا ونمو الخلايا (انظر الشكل S1 و S2 في المادة التكميلية).

الجدول 2

F. alocis البروتينات الموجودة بكثرة نسبية أثناء العدوى المرافقة

معرف الجيناتحاشية. ملاحظةأضعاف التغيير
D-62DATCC
HMPREF0389_ 00905بروتين عائلة الناقل العصبي الصوديوم3.642.76
HMPREF0389_ 00296بروتين الأسرة حلقة PP6.381.15
HMPREF0389_ 01047منظم نسخ عائلة TetR1.751.04
HMPREF0389_ 01180عامل مضاد سيغما RsbV2.921.09
HMPREF0389_ 00038Hypoxanthine phosphoribosyl transferase1.702.09
HMPREF0389_ 01084بروتين افتراضي (يحتوي على & # x022127 مستقبلات مع جزيئات إشارات داخل الخلايا متنوعة)1.631.20
HMPREF0389_ 01060سينسيز GMP1.631.10
HMPREF0389_ 01081بروتين عائلة Caax aminoprotease1.681.75
HMPREF0389_ 00290منظم متعدية عائلة LacI2.381.20
HMPREF0389_ 01109تجميع FeS ATPase SufC2.081.50
HMPREF0389_ 01107ناقل من نوع ABC منظم بالحديد1.512.5
HMPREF0389_ 00519بروتين افتراضي (يحتوي على مجال شريط الزنك المفترض)2.183.3
HMPREF0389_ 00052CDP-diacyl glycerol-glycerol 3 phosphate 3 phosphatidyl transferase2.061.90
HMPREF0389_ 00948نازعة هيدروجين الفوسفوجليسيرات1.951.52
HMPREF0389_ 01590عائلة AraC منظم النسخ1.551.03
HMPREF0389_ 01398أوكسيديز الكوبروبورفيرينوجين الثالث المستقل عن الأكسجين1.831.08
HMPREF0389_ 01164البروتين افتراضية2.281.31
HMPREF0389_ 00472عائلة جاما جلوتاميل ليجاس1.921.40
HMPREF0389_ 00387بيروفات كيناز2.470.74
HMPREF0389_ 00382بروتين افتراضي (بروتين مجال VCBS)4.111.13
HMPREF0389_ 00294بروتين بيرميز الناقل Ribose ABC1.742.4
HMPREF0389_ 00212البروتين المرتبط بـ CRISPR 2 Cas22.121.4
HMPREF0389_ 00211البروتين المرتبط بـ CRISPR 1 Cas11.40.70
HMPREF0389_ 00210بروتين Csn1 المرتبط بكريسبر1.0461.00
HMPREF0389_ 01169بروتين Csd1 المرتبط بكريسبر0.9600.95
HMPREF0389_ 01170البروتين المرتبط بكريسبر Cas50.7480.78
HMPREF0389_ 01165بروتين CRISPR المرتبط Cas21.301.20
HMPREF0389_ 01167البروتين المرتبط بكريسبر Cas41.011.00
HMPREF0389_ 00275بيبتيديل برولايل أيزوميراز1.2431.0
HMPREF0389_ 0123630S بروتين الريبوسوم S183.91.5
HMPREF0389_ 00068البروتين افتراضية1.81.1
HMPREF0389_ 00044سينثيز الغلوتامات ، عائلة RluA2.080.8
HMPREF0389_ 00019بروتين الغشاء الخارجي2.341.8
HMPREF0389_ 00569دلتا الحمض النووي الريبي (2) بيروفوسفات إيزوبنتينيل / جلوكوزامين 1 فوسفات ن أسيتيل ترانسفيراز1.831.1
HMPREF0389_ 00756سيتيدات كيناز1.702.3
HMPREF0389_ 00967بروتين افتراضي (مجال CHASE 3)3.106.4
HMPREF0389_ 00243السمية - مضاد السموم المكون - الشريط - الحلزون - الحلزون أضعاف البروتين0.8210.88
HMPREF0389_ 00201بروتين افتراضي (بروتين مجال HTH3)1.381.36
HMPREF0389_ 00275بيبتيديل برولايل أيزوميراز1.240.99
HMPREF0389_ 00359ببتيدل برولايل رابطة الدول المستقلة عبر ايزوميراز1.241.10

الملف البروتيني للخلايا الظهارية المصابة بالعدوى F. alocis و P. gingivalis.

تصاحب الخلايا الظهارية F. alocis و P. gingivalis أظهرت سلالات تنشيط العديد من البروتينات حقيقية النواة المشاركة في الاستجابة الالتهابية ، وإشارات الخلية ، وموت الخلية (الشكل 3). أظهر تحليل البروتين العالمي للمضيف تحويرًا في التعبير عن 209 بروتينات. من بينها ، تأثرت معظم البروتينات المشاركة في تنظيم الهيكل الخلوي والتكوين الحيوي (17٪) تليها البروتينات المشاركة في تنظيم التعبير الجيني والتعديل اللاجيني (9٪) ، وتنظيم نقل البروتين (7٪) ، وبدء النسخ (7٪). ، تنظيم التخليق الحيوي للبروتين (6٪) ، معالجة البروتين (5٪) ، تنظيم نقل الإشارة (4٪) ، موت الخلايا المبرمج (3٪). تشمل البروتينات شديدة التنظيم أثناء العدوى المرافقة عامل بدء الترجمة حقيقية النواة ، وعوامل الربط ، ومجموعات بروتين هيستون ، وبروتينات الإشارة الأخرى مثل بروتينات فيمينتين ، وبروتينات ، وبروتينات الأكسدة والاختزال. تشمل البروتينات عالية التنظيم بروتينات عائلة الجين الورمي RAS ، والبروتينات المشاركة في إشارات الجرانزيم ، وبروتينات مصفوفة الهيكل الخلوي (الجدول 3). أظهر تحليل مسار الإبداع زيادة في التعبير عن الجينات حقيقية النواة المشاركة في عرض المستضد ، والحركة الخلوية ، ونظام الدم ، والاتجار بالخلايا ، والاستجابة الالتهابية (انظر الشكل S3 في المادة التكميلية).

ملف تعريف بروتيني حقيقيات النوى يُظهر فئات بروتين مختلفة تم تعديلها أثناء الإصابة بعدوى زراعة P. gingivalis و Filifactor alocis. القسم 1 ، GO: 0005975 (استقلاب الكربوهيدرات) القسم 2 ، GO: 0006260 (تكرار الحمض النووي) القسم 3 ، GO: 0006352 (بدء النسخ) القسم 4 ، GO: 0006353 (إنهاء النسخ) القسم 5 ، GO: 0006360 (النسخ من RNA مروج البوليميراز الأول) القسم 6 ، GO: 0006417 (تنظيم التخليق الحيوي للبروتين) القسم 7 ، GO: 0006457 (طي البروتين) القسم 8 ، GO: 0006512 (دورة يوبيكويتين) القسم 9 ، GO: 0006839 (نقل الميتوكوندريا) القسم 10 ، GO : 0007005 (تنظيم الميتوكوندريون والتكوين الحيوي) القسم 11 ، GO: 0007010 (تنظيم الهيكل الخلوي والتكوين الحيوي) القسم 12 ، GO: 0007047 (تنظيم جدار الخلية والتكوين الحيوي) القسم 13 ، GO: 0007166 (نقل الإشارات المرتبطة بمستقبلات سطح الخلية) القسم 14 ، GO: 0007264 (نقل الإشارة بوساطة GTPase الصغيرة) القسم 15 ، GO: 0008219 (موت الخلية) القسم 16 ، GO: 0009890 (التنظيم السلبي للتخليق الحيوي) القسم 17 ، GO: 0009966 (تنظيم نقل الإشارة) القسم 18 ، GO: 0015931 (تنظيم الحويصلة والتكوين الحيوي) القسم أيون 19 ، GO: 0016071 (استقلاب mRNA) القسم 20 ، GO: 0016481 (التنظيم السلبي للنسخ) القسم 21 ، GO: 0016485 (معالجة البروتين) القسم 22 ، GO: 0018193 (تعديل الأحماض الأمينية الببتيدية) القسم 23 ، GO: 0019932 (إشارات ثانوية بوساطة رسول) القسم 24 ، GO: 0030705 (النقل داخل الخلايا المعتمد على الهيكل الخلوي) القسم 25 ، GO: 0040029 (تنظيم التعبير الجيني ، علم التخلق) القسم 26 ، GO: 0045333 (التنفس الخلوي) القسم 27 ، GO: 0045454 (توازن الأكسدة الخلوية) القسم 28 ، GO: 0051049 (تنظيم النقل) القسم 29 ، GO: 0051052 (تنظيم استقلاب الحمض النووي).

الجدول 3

البروتينات المضيفة المعدلة أثناء العدوى المصاحبة مع F. alocis و P. gingivalis

الجينأضعاف التغييرحاشية. ملاحظة
البروتينات المنظمة
& # x02003 & # x02003 & # x02003 & # x02003EIF4B& # x022123.675عامل بدء الترجمة حقيقية النواة 4 ب
& # x02003 & # x02003 & # x02003 & # x02003HIST1H1C& # x022122.742مجموعة هيستون 1 ، H1c
& # x02003 & # x02003 & # x02003 & # x02003HIST1H1E& # x022122.643مجموعة هيستون 1 ، H1e
& # x02003 & # x02003 & # x02003 & # x02003HIST1H2BL& # x022122.790مجموعة هيستون 1 ، H2bl
& # x02003 & # x02003 & # x02003 & # x02003PPIA& # x022123.307بيبتيديل برولايل أيزوميراز أ (سيكلوفيلين أ)
& # x02003 & # x02003 & # x02003 & # x02003VIM& # x022122.158فيمنتين
& # x02003 & # x02003 & # x02003 & # x02003SRSF14.049عامل الربط الغني بالسيرين / الأرجينين 1
& # x02003 & # x02003 & # x02003 & # x02003PHB ممنوع
& # x02003 & # x02003 & # x02003 & # x02003TRAP 1& # x022121.035البروتين المرتبط بمستقبلات عامل نخر الورم 1
& # x02003 & # x02003 & # x02003 & # x02003PRDX1& # x022121.219بيروكسيريدوكسين 1 و 5
& # x02003 & # x02003 & # x02003 & # x02003PRDX5& # x022121.201
البروتينات المنتظمة
& # x02003 & # x02003 & # x02003 & # x02003NACA2.310الوليدة الوليدة المرتبطة بوحدة ألفا فرعية معقدة مرتبطة بالببتيد
& # x02003 & # x02003 & # x02003 & # x02003IMPDH22.472إينوزين -5 & # x02032-مونوفوسفات ديهيدروجينيز 2
& # x02003 & # x02003 & # x02003 & # x02003AGF31.774بروتين يشبه AFG3 2
& # x02003 & # x02003 & # x02003 & # x02003RAB 101.128عضو في عائلة الجينات الورمية RAS
& # x02003 & # x02003 & # x02003 & # x02003RAB 7A1.028عضو في عائلة الجين الورمي RAS
& # x02003 & # x02003 & # x02003 & # x02003ITGB11.356إنتغرين
& # x02003 & # x02003 & # x02003 & # x02003PHB1.260يحظر
& # x02003 & # x02003 & # x02003 & # x02003VCL2.189فينكولين
& # x02003 & # x02003 & # x02003 & # x02003IGAAD Granzyme A إشارة البروتينات
& # x02003 & # x02003 & # x02003 & # x02003HSP102.160بروتين الصدمة الحرارية 10 كيلو دالتون (ميتوكوندريا)
& # x02003 & # x02003 & # x02003 & # x02003LDHA1.516Isoform 1 من سلسلة L -lactate dehydrogenase A.
1.512بروتين 46 كيلو دالتون
1.90726 كيلو دالتون بروتين
& # x02003 & # x02003 & # x02003 & # x02003NACA2.310معقد مرتبط ببولي ببتيد ناشئ
& # x02003 & # x02003 & # x02003 & # x02003KRT11.461الكيراتين من النوع الثاني الهيكل الخلوي الأول
& # x02003 & # x02003 & # x02003 & # x02003HNRPR1.728بروتين نووي نووي غير متجانس R

تم تعديل العديد من البروتينات المنظمة للخلايا المضيفة التي تشارك في سلامة الهيكل الخلوي. يتم تنظيم جينات انتجرين بيتا 1 (ITGB1) في الزراعة. يتم تقليل جين البروتين المحتوي على فالوسين (VCP) المتورط في تحلل البروتين المعتمد على اليوبيكويتين في الزراعة المشتركة. في كل من الزراعة المزروعة وحيدة النوع F. alocis، كان هناك تنظيم لجين poly - & # x003b2-hydroxybutyrate (PHB) المتورط في التنظيم السلبي لتكاثر الخلايا (انظر الشكل S4 في المادة التكميلية). تم تنظيم الترميز الجيني للفينكولين (VCL) لجين فينكولين بروتين الهيكل الخلوي الغشائي وجين قناة الأنيون المعتمد على الجهد (VDAC1) أثناء العدوى المصاحبة. البروتينات المشاركة في شبكات تنظيم الخلايا المهمة مثل عامل الربط 1 سيرين / أرجينين الغني (SRSF1) ، الملحق 2 (ANXA2) ، بروتينات الصدمة الحرارية (HSPA8 ، HSP9 ، و HSPE1) ، بروتين ربط synaptotagmin (SYNCRIP) ، عامل بدء حقيقيات النوى تم أيضًا تعديل 4A-1 و 19-kDa بروتين انتقالي يعتمد على SRP وبروتين S100A11 وبروتينات الهيكل الخلوي الأخرى مثل بروتينات lamin A / C (انظر الجدول S2). كان هناك انخفاض معمم في تنظيم مسار الأكتين (انظر الشكل S5).

من أجل تحديد الاختلافات في مورفولوجيا سطح الخلية المضيفة وموت الخلية بين العدوى المصاحبة والعدوى الأحادية ، أصيبت الخلايا الظهارية بالعدوى F. alocis و P. gingivalis تم إخضاعهم للدراسة بالمجهر الإلكتروني. لوحظ تباين مورفولوجي واسع للخلية المضيفة بعد العدوى المصاحبة مقارنة بالعدوى الأحادية مع أي منهما F. alocis أو P. gingivalis. تظهر الخلايا الظهارية المصابة تعديلاً في إسقاطات سطح الخلية الخيطية التي تم استخدامها من قبل كليهما F. alocis و P. gingivalis للالتصاق بسطح الخلية وتشكيل المجالات الدقيقة الغشائية مثل أطواف الدهون (الشكل 4 ، الألواح 1 و 2). أظهرت الخلايا المصابة موت الخلايا المبرمج في وقت مبكر أثناء العدوى المصاحبة مقارنة بالعدوى الأحادية (الشكل 4 أ إلى & # x200B toL). لام). لوحظت تعديلات سطحية للخلايا الظهارية المصابة في كليهما F. alocis ومع ذلك ، فإن ATCC 35896 والسلالة السريرية D-62D ، كان مستوى توقعات الخيط أكبر في F. alocis سلالة D-62D من F. alocis سلالة ATCC 35896 (الشكل 4O و & # x200B و P). ص). لم يتم ملاحظة مثل هذه الاختلافات المورفولوجية في الخلايا الظهارية أحادية العدوى (الشكل 4M و & # x200B و N N).

عدوى P. gingivalis و Filifactor alocis، تظهر الاختلافات المورفولوجية أثناء الالتصاق مما يؤدي إلى موت الخلايا المبرمج للخلايا الظهارية. تُظهر صور الفحص المجهري الإلكتروني تعديلاً في سطح الخلية مع إسقاطات خيطية في الخلايا الظهارية المصابة التي تم استخدامها من قبل كليهما F. alocis و P. gingivalis للالتصاق بسطح الخلية (الألواح 1 و 2). أظهرت الخلايا المصابة موت الخلايا المبرمج في وقت مبكر أثناء العدوى المصاحبة مقارنة بالعدوى الأحادية (A إلى L). لم يتم ملاحظة الاختلافات المورفولوجية السطحية في الخلايا الظهارية أحادية العدوى (M و N). تم زيادة الإسقاطات Filopodial في F. alocis سلالة D-62D (O و P). سهام برتقالية F. alocis سهام خضراء فاتحة ، P. gingivalis سهام خضراء داكنة ، إسقاطات خيطية.

تم تقليل تنظيم العديد من البروتينات المضيفة المشاركة في وظيفة الكروماتين وإعادة التشكيل أثناء F. alocis مصاحبة P. gingivalis. لوحظ انخفاض إجمالي في التنظيم العام لبروتينات كتلة هيستون و PPIA-peptidyl prolyl isomerase (الشكل 5) (الجدول 2). كانت مستويات التعبير النسبي لهذه البروتينات هي الأدنى في F. alocis العدوى المصاحبة من السلالة السريرية مقارنةً بالعدوى المصاحبة من سلالة النوع (البيانات غير معروضة). تم العثور على البروتين النووي الريبي النووي غير المتجانس A2 / B1 بكثرة على الأقل أثناء العدوى المرافقة. البروتينات المشاركة في النقل والمسارات الإفرازية مثل بروتين مستقبل الترانسفيرين 1 (المتورط في نقل الحديد) ، والبروتين عبر الغشاء emp24 المحتوي على المجال 10 ودينين (المتورط في تهريب البروتين الحويصلي) ، والسطح 4 ، والبروتينات العائلية الحاملة المذابة كانت أيضًا أقل تعبيرًا أثناء العدوى المصاحبة.

عدوى Filifactor alocis مع P. gingivalis إظهار تقليل تنظيم البروتينات المشاركة في التعبير الجيني ومسارات تخليق البروتين. أصيبت خلايا هيلا ب F. alocis سلالات ATCC 35896 و D-62D (MOI 1: 100 [10 5 خلايا ظهارية]) في الزراعة الأحادية أو الزراعة المشتركة مع P. gingivalis سلالات كما ذكرت سابقا (6). تم إجراء تحليل علامات الكتلة متساوي الضغط الترادفي للزراعات المزروعة والزراعات الأحادية باستخدام Orbitrap. تم تحليل البروتينات حقيقية النواة باستخدام MASCOT ، وتم إجراء التحليل الوظيفي باستخدام برنامج تحليل مسار الإبداع. تم استخدام تصنيف علم الوجود الجيني للإشارة إلى البروتين. F. alocis مصاحبة P. gingivalis أظهر انخفاض التنظيم الكلي لبروتينات كتلة هيستون (هيستون [هيست] H1 ، هيست 1H1B ، هيست 1H1C ، وهست 1H1E) (كما هو موضح داخل الدائرة) ، ببتيدل برولايل أيزوميراز (PPIA و PPIB) ، وأنزيمات مضادة للأكسدة (PRDX1 و PRDX5). أخضر ، أحمر خافض للتنظيم ، خطوط صلبة للتنظيم ، خطوط منقطة للتفاعل المباشر ، تفاعل غير مباشر.

تم التعبير عن البروتينات المعروفة بتنشيط الجينات المسرطنة بشكل مباشر أو غير مباشر بوفرة عالية أثناء F. alocis زراعة. كانت البروتينات الرئيسية التي كانت موجودة بكثرة أثناء العدوى المصاحبة هي بروتينات RAB 7A و RAB10 التي تنتمي إلى عائلة الجينات الورمية RAS ، وبروتين ربط بولي (rC) 2 (PCBP2) ، وبروتين أنيون يعتمد على الجهد 1 ، وبروتين 1 (يعتمد على الكالسيوم. بروتين ربط الغشاء) وسلائف سلسلة الكولاجين alpha-2 (V) (الجدول 3).

تم تنظيم العديد من بروتينات الخلايا المضيفة التي تشارك في التصاق الخلية والتفاعلات الهيكلية الخلوية أثناء العدوى المصاحبة F. alocis مع P. gingivalis. تم تعديل بروتينات الهيكل الخلوي المضيفة مثل vimentin و actin و plectin و vinculin و profilin و transgelin و chaperone مثل HSP90 و endoplasmin والبروتينات مثل filamin B و filamin C المتورطين في الاتصال الخلوي. كانت بروتينات تحويل الإشارة galectin و proteasome subunit type 6 و 14-3-3 protein theta أقل وفرة نسبيًا. تم العثور على إينوزين 5 & # x02032 نازعة هيدروجين أحادي الفوسفات (IMPDH) ، ومستقبلات كينكتين ، وبيروكسيريدوكسين معبرًا بشكل كبير أثناء العدوى المرافقة (انظر الجدول S2).

تحليل Oribtrap للبروتين الكامل لـ F. alocis مع coculture P. gingivalis كشفت عن العديد من بروتينات الخلايا المضيفة المنتظمة التي تشارك في موت الخلايا المبرمج وتنظيم الخلايا ومسارات التمايز. تم تنظيم البروتينات مثل البروتينات المحظورة والبروتين المرتبط بـ Ras Rab 10 والبروتين المرتبط بـ Ras Rab 7 SET بروتينات الانتقال التي تشارك في موت الخلايا المبرمج وربط الهيستون. أيضًا ، بروتين SRSF1 المشفر بواسطة الجين الورمي الأولي ، بروتين ألفا (NACA) الناشئ المرتبط ببولي ببتيد (coactivator) ، NPM1 (nucleophosmin) المتورط في موت الخلايا المبرمج وتكوين الأورام ، و CALR (كالريتيكولين) المتورط في ربط الكالسيوم وتخزينه. منظم (الشكل 6). علاوة على ذلك ، أظهر تحليلنا زيادة في تنظيم البروتينات المشاركة في مسار البروتيازوم يوبيكويتين ومسار إشارات موت الخلايا المبرمج بوساطة جرانزيم (انظر الشكل S6 في المادة التكميلية).

عدوى Filifactor alocis مع P. gingivalis إظهار تنظيم البروتينات المشاركة في مسارات السرطان وموت الخلايا. أصيبت خلايا هيلا F. alocis سلالات ATCC 35896 و D-62D (MOI 1: 100 [10 5 خلايا ظهارية]) في الزراعة الأحادية أو الزراعة المشتركة مع P. gingivalis سلالات كما ذكرت سابقا (6). تم إجراء تحليل علامات الكتلة متساوي الضغط الترادفي للزراعات المزروعة والزراعات الأحادية باستخدام Orbitrap. تم تحليل البروتينات حقيقية النواة باستخدام MASCOT ، وتم إجراء التحليل الوظيفي باستخدام برنامج تحليل مسار الإبداع. تم استخدام تصنيف علم الوجود الجيني للإشارة إلى البروتين. تم تنظيم البروتينات مثل المحظورات ، والبروتين المرتبط بـ Ras Rab 10 ، والبروتين المرتبط بـ Ras Rab 7 SET بروتين الانتقال المتورط في موت الخلايا المبرمج وربط الهيستون. أيضًا ، تم تنظيم بروتين SRSF1 المشفر بواسطة بروتين الأورام الأولي ، وبروتين NACA (المنشط النسخي) ، و NPM1 (nucleophosmin المتورط في موت الخلايا المبرمج وتكوين الأورام) ، و CALR (الكالريتيكولين المتضمن في ربط الكالسيوم وتخزينه) بشكل كبير. أخضر ، أحمر منظم ، انتفاخ.

يتم إعطاء مسارات التمثيل الغذائي للمضيف التي تم تعديلها أثناء العدوى المصاحبة في الجدول 4. تم تنظيم المسارات المتعلقة بتخليق الأمونيا ، والتخليق الحيوي لليورات ، وتحلل الأحماض الأمينية (فالين والأسبارتات) ، وتخليق الدهون ، وتخليق البالميتات والأحماض الدهنية. كان هناك انخفاض في تنظيم مسارات إفراز الأحماض الأمينية ومسارات النقل مثل تبادل الجلوتاميل / الأرجينين ومسار التربتوفان. عدوى F. alocis وقد ثبت أنه يؤثر على مسارات الطاقة الأساسية مثل تحلل السكر والتخليق الحيوي لأسيتيل أنزيم A (CoA).

الجدول 4

اختلاف التمثيل الغذائي في البروتين المضيف أثناء F. alocis العدوى

فئة التعبير والمسار
منظم
& # x02003 & # x02003 & # x02003 & # x02003 إنتاج الأمونيا
& # x02003 & # x02003 & # x02003 & # x02003Urate التخليق الحيوي من خلال inosine 5 & # x02032 تحلل الفوسفات
& # x02003 & # x02003 & # x02003 & # x02003 تدهور الانحدار
& # x02003 & # x02003 & # x02003 & # x02003 تدهور جزء
& # x02003 & # x02003 & # x02003 & # x02003 l - توليف الأسباراجين
& # x02003 & # x02003 & # x02003 & # x02003Glutaraldehyde CoA تدهور
& # x02003 & # x02003 & # x02003 & # x02003 التخليق الحيوي للأحماض الدهنية
& # x02003 & # x02003 & # x02003 & # x02003 مسار فوسفات البنتوز
& # x02003 & # x02003 & # x02003 & # x02003TCA دورة أ
& # x02003 & # x02003 & # x02003 & # x02003 تخمر البيروفات إلى اللاكتات
& # x02003 & # x02003 & # x02003 & # x02003 مسار Thioredoxin
& # x02003 & # x02003 & # x02003 & # x02003
& # x02003 & # x02003 & # x02003 & # x02003Purine من جديد نتيجة الجمع بين الطريحة والنقيضة
خاضع للتنظيم
& # x02003 & # x02003 & # x02003 & # x02003 صرف الجلوتاميل / الأرجينين المستقل عن الصوديوم
& # x02003 & # x02003 & # x02003 & # x02003 l -Tryptophan النقل
& # x02003 & # x02003 & # x02003 & # x02003 تدهور السكروز
& # x02003 & # x02003 & # x02003 & # x02003 تخليق ببتيدل برولين
& # x02003 & # x02003 & # x02003 & # x02003 تخليق البروتين الفوسفوري
& # x02003 & # x02003 & # x02003 & # x02003 التخليق الحيوي أسيتيل CoA من السترات
& # x02003 & # x02003 & # x02003 & # x02003Glycolysis
& # x02003 & # x02003 & # x02003 & # x02003NADH إصلاح

أدوار السيكلوفيلين في البلاستيدات الخضراء

تم إظهار نشاط PPIase الحساس لـ CsA في البلاستيدات الخضراء لأول مرة في البازلاء بواسطة Breiman et al. (1992). منذ توصيف TLP40 ، أدى 40 كيلو دالتون لومن ثايلاكويد سيكلوفيلين من البلاستيدات الخضراء السبانخ (Fulgosi et al. ، 1998) ، وأسفرت أساليب البروتينات والمعلوماتية الحيوية عن تحديد 11 FKBPs و 5 سيكلوفيلين في تجويف البلاستيدات الخضراء في أرابيدوبسيس (إدفاردسون وآخرون ، 2007 تريفيدي وآخرون ، 2012). TLP40 عبارة عن سيكلوفيلين متعدد المجالات يُظهر نشاط PPIase ويعمل كمنظم سلبي لفوسفاتيز بروتين غشاء الثايلاكويد (Fulgosi et al. ، 1998 Vener et al. ، 1999). يلعب هذا البروتين دورًا أساسيًا في نمو وتطور النباتات منذ حدوث الطفرات فيه أرابيدوبسيس علم تقويم العظام ، AtCYP38 ، أدى إلى ضعف تطور البلاستيدات الخضراء ، ونمو النبات المتخلف ، وفرط الحساسية للضوء ، وتعزيز تدهور مكونات D1 و D2 من PSII في ظل ظروف الإضاءة العالية (Fu et al. ، 2007 Sirpi & # x000f6 et al. ، 2008 Vasudevan et al.، 2012 Vojta et al.، 2019). جنبا إلى جنب مع الخلايا المناعية الأخرى مثل FKBP13 و FKBP20-2 ، المطلوبة لتراكم مركب السيتوكروم b6f والمجمعات الفائقة PSII ، على التوالي (Gupta et al. ، 2002 Lima et al. ، 2006) ، يظهر AtCYP38 ، على الرغم من نقص نشاط PPIase ، لا غنى عنها للتكوين الحيوي السليم وصيانة مجمعات التمثيل الضوئي. على العكس من ذلك ، فإن ضعف أداء AtCYP20-2 ، وهو PPIase عالي الفعالية ومتعامد مع السبانخ cyclophilin TLP20 ، لم يكن له تأثير ظاهري ظاهري ، مما يشير إلى التكرار في وظيفة هذه البروتينات (Fulgosi et al. ، 1998 Sirpi & # x000f6 et al. ، 2009). تم اقتراح أنه بينما يؤدي TLP40 وظيفة (وظائف) تنظيمية متخصصة ، قد يعمل TLP20 كمحفز عام لطي البروتين (Edvardsson et al. ، 2003). يسهل بروتين انسجة البلاستيدات الخضراء AtCYP20-3 ، 65.64٪ المطابق لـ AtCYP20-2 ، طي السيرين أسيتيل ترانسفيراز (SAT) الذي يحفز الخطوة النهائية في التخليق الحيوي Cys وهو أمر مهم لتكوين الجلوتاثيون. تمت استعادة أنشطة PPIase والطي لـ AtCYP20-3 ، الحساسة للأكسدة الضوئية و ROS الناجم عن الإجهاد ، بعد التخفيض بواسطة Trx المصور (Laxa et al. ، 2007). طفرة في AtCYP20-3 أدى إلى فرط الحساسية للإجهاد التأكسدي في أرابيدوبسيس (Dominguez-Solis et al. ، 2008) ، مما يعني أنه يمكّن مسار التخليق الحيوي للثيول المستند إلى Cys من التكيف مع ظروف الضوء والضغط. كما أشارت فحوصات القياس الدقيق للمعايرة المتساوية ومقايسات تراكب الهلام إلى أن AtCYP20-3 يتفاعل مع بيروكسيدازات الثيول ، 2-Cysteine ​​peroxiredoxins (2-CysPrx) ، والتي يمكن أن توجد إما على شكل ثنائي أو decamer. يُفضل الشكل الثنائى تحت ظروف الأكسدة بينما يتكون المصفق تحت ظروف الاختزال. يؤدي التقارب العالي لـ AtCYP20-3 للثنائى إلى انخفاض تركيز الثنائى الحر. وهكذا يبدو أن AtCYP20-3 ينظم تركيز الانتقال الحرج (التركيز المسؤول عن انتقال الشكل ثنائي الأبعاد) لـ 2-CysPrx ، مما يشير إلى ديناميكيات التوافق المعتمدة على الأكسدة والاختزال لهذا البروتين (Liebthal et al. ، 2016).


TPL2 وتكوين الأورام

في البداية ، تم تحديد TPL2 كهدف للتكامل الفيروسي في سرطان الدم الناجم عن فيروس مولوني مورين (MoMuLV) وسرطان الثدي الناجم عن فيروس سرطان الثدي في الفئران [4 ، 5]. أدى الإدخال الفيروسي إلى إنتاج شكل مبتور من بروتين TPL2 ، والذي يصور زيادة النشاط والثبات مع إمكانية التحول المعزز ، مما يوضح أهمية زيادة نشاط كيناز TPL2 في تكوين الأورام [4]. على الرغم من أن طفرات TPL2 نادرة في السرطانات البشرية ، إلا أن هناك بعض الأدلة على الطفرات التي تحفز تضخيم إشارة TPL2 ونشاط كيناز التكويني الذي يحدث في سرطان الثدي وسرطان الغدة الرئوية ، مما يزيد من احتمال أن يكون TPL2 C-terminal قد يكون هدفًا للطفرة في بعض أنواع السرطان [ 5 ، 36 ، 37]. ومع ذلك ، فإن عدد الأورام المصحوبة بإفراط في التعبير عن TPL2 وتنشيطه يكون أكثر أهمية بكثير من جزء الأورام ذات الطفرات المؤكدة ، مما يشير إلى أن الإفراط في التعبير عن TPL2 وتنشيطه هما الأحداث الرئيسية المرتبطة بزيادة تكوين الأورام [5]. يرتبط الإفراط في التعبير عن TPL2 والنشاط المتزايد بسوء التشخيص وتطور العديد من السرطانات البشرية بما في ذلك سرطان الجلد وسرطان البروستاتا وسرطان الثدي وسرطان المبيض وسرطان الخلايا الكبدية وسرطان القولون والمستقيم وسرطان بطانة الرحم وسرطان المعدة وسرطان البلعوم الأنفي المرتبط بـ EBV وسرطان البلعوم الكبير. - سرطان الغدد الليمفاوية الخلوية (ALCL) ، والسرطان المرتبط بالتهاب القولون ، وسرطان المثانة وسرطان عنق الرحم (الشكل 3) [6 ، 8 ، 36 ، 38-40]. بشكل متطابق ، فإن نشاط كيناز TPL2 متورط في جميع مراحل تكوين الأورام ، بما في ذلك بدء الورم ، وتعزيز الورم وتطور الورم حيث يعدل تكاثر الخلايا ، واكتساب الخلايا الجذعية ، وتكوين الأوعية ، وتقدم EMT ، والهجرة ، والغزو ، والورم الخبيث [5 ، 9].

إشارات TPL2. يتم تنشيط مسار إشارات TPL2 بعد تحفيز العديد من المستقبلات بما في ذلك TNFR و IL-1R و TLRs و CD40 و TCR. ينشط TPL2 المنشط لاحقًا إشارة MAPKs: ERK1 / 2 و p38 & # 945 و JNK و Akt التي تنظم تنشيط العديد من عوامل النسخ: NF - & # 954B و AP1 و STAT3 و C / EBP & # 946 و CREB و ZEB1 و NFATc1. تحفز عوامل النسخ هذه التعبير عن جينات مختلفة مثل TNF & # 945 و IL-6 و IL-1 & # 946 و COX2 و VEGF و CXCR4 و cyclin D1 و HER و EGFR و MMP2 و MMP9 و vimentin التي تشارك في الالتهاب والخلية الانتشار والبقاء على قيد الحياة وتكوين الأوعية الدموية والورم الخبيث. بالإضافة إلى ذلك ، يعزز TPL2 بقاء الخلية عن طريق تثبيط تعبير p27kip ، وإلغاء تنشيط p53 من خلال نشاط PP2A ومن خلال تعبير TACE التنظيمي. تشارك إشارات TPL2 أيضًا في تثبيت mRNA وترجمة البروتين. في السيتوبلازم ، ينظم ERK1 / 2 المنشط بـ TPL2 و Akt مسار إشارات mTORC1 / S6 الذي يعدل ترجمة البروتين للعوامل الالتهابية بما في ذلك TNF & # 945 و COX2 و CXCL1 و IL-1 & # 946 و IL-18. قد يؤدي تنشيط p38 أيضًا إلى تعزيز استقرار mRNA عن طريق تنشيط MK2. علاوة على ذلك ، يمكن أن يؤدي تنشيط RSK1 و MSK1 بواسطة ERK1 / 2 و p38 & # 945 إلى تعزيز تنشيط عامل النسخ وتثبيت mRNA والترجمة. (TPL2: موضع الورم التقدمي 2 TNFR: مستقبل عامل نخر الورم IL-1R: مستقبلات TLRs للإنترلوكين 1: مستقبلات تشبه الرسوم CD40: مجموعة التمايز 40 TCR: مستقبل الخلايا التائية ERK1 / 2: كينازات تنظيم الإشارة خارج الخلية 1/2 JNK : c-Jun N-terminal kinase Akt: بروتين كيناز B MAPKs: كينازات البروتين المنشط بالميتوجين mTORC1: هدف الثدييات لمركب الراباميسين 1 NF - & # 954B: عامل نووي kappa-light-chain-محسن للمنشط B AP1: بروتين منشط 1 STAT: محول إشارة ومُنشط النسخ C / EBP & # 946: بروتينات ربط مُحسِّن CCAAT - & # 946 CREB: بروتين رابط عنصر استجابة cAMP ZEB1: صندوق تجريبي مرتبط بإصبع الزنك E-box 1 NFATc1: العامل النووي المنشط T-cells ، السيتوبلازم 1 TNF: مستقبل عامل نخر الورم IL: interleukin COX2: cyclooxygenase 2 CXCL: CXC-chemokine ligand CXCR: CXC-chemokine receptor VEGF: عامل النمو البطاني الوعائي EGFR ، عامل مصفوفة عامل نمو البشرة MMP -بروليل رابطة الدول المستقلة / الأيزوميرات العابرة e HER: مستقبل عامل نمو البشرة البشري EGFR: مستقبل عامل نمو البشرة RSK1: بروتين الريبوسوم S6 كيناز 1 MSK1: كيناز 1 MK2 المنشط بالإجهاد والميتوجين: بروتين كيناز MAPK المنشط 2).

(انقر على الصورة للتكبير.)

ومع ذلك ، تم الإبلاغ عن تعبير TPL2 المكبوت أيضًا في بعض أنواع السرطان [9]. على سبيل المثال ، تبين أن انخفاض التعبير TPL2 يرتبط بسوء التشخيص وعدوانية الورم في مرضى سرطان الرئة ذو الخلايا غير الصغيرة (NSCLC) [41 ، 42]. وفقًا لذلك ، أظهرت الفئران TPL2 - / - التي تعرضت لمسرطن اليوريثان في الرئة أن فقدان بروتين TPL2 يعزز تكاثر الخلايا ومقاومة موت الخلايا المبرمج بسبب خلل تنظيم إشارات p53 [41]. بالإضافة إلى ذلك ، ترتبط آليات التحكم الوراثية والتخلقية مثل تكرار فقدان الزيجوت غير المتجانسة (LOH) في موضع TPL2 والتنظيم miR370 أيضًا بقمع TPL2 [41]. ومع ذلك ، لا يزال من غير الواضح ما إذا كانت هذه الآليات تساهم بشكل مباشر في تثبيط TPL2 في سرطان الرئة. اقترحت هذه الدراسة أيضًا أن إشارات Ras المسرطنة قد تساهم في تثبيط TPL2 في سرطان الرئة من خلال تقليل بروتين NF - & # 954B1 p105 [41]. على الدوام ، أظهرت الفئران الناقصة المعالجة باليوريثان - & # 954B1 p105 ، على غرار الفئران TPL2 - / - قابلية متزايدة للإصابة بسرطان الرئة الذي ارتبط بتلف الرئة المتزايد والالتهاب وطفرة K-Ras [43]. علاوة على ذلك ، تبين أن إعادة تكوين تعبير TPL2 في الفئران NF - & # 954B1 p105 والفئران التي تعاني من نقص TPL2 تمنع تكوين الأورام ، ربما من خلال بعض الآليات غير المعروفة التي تمنع إشارات Ras المسرطنة. في المقابل ، تسلط هذه الدراسات الضوء على أهمية بروتين TPL2 في تكوين الأورام والالتهابات المؤيدة للورم. علاوة على ذلك ، نظرًا لتفاعله مع بروتين NF - & # 954B1 p105 و ABIN2 ، فمن الممكن أن يساهم التعبير البروتيني المتغير TPL2 في التنشيط الشاذ أو قمع مسارات الإشارات الأخرى ، وبالتالي تعزيز الالتهاب المؤيد للأورام وتكوين الأورام. وبالتالي ، من الضروري إجراء المزيد من الدراسات التي تبحث في الوظيفة المميزة لبروتين TPL2 ونشاط كيناز TPL2 في سرطان الرئة وتكوين الأورام.

التأثيرات المؤيدة والمضادة للأورام لإشارات TPL2. يعمل نشاط كيناز TPL2 كمحفز قوي للورم في معظم أنواع السرطان ، حيث يرتبط في الغالب بزيادة الالتهاب ، والتحول الخبيث ، ونمو الورم ، واكتساب الخلايا الجذعية ، وتكوين الأوعية ، والورم الخبيث ، وسوء التشخيص. ومع ذلك ، تم الإبلاغ أيضًا عن تعبير TPL2 المكبوت في بعض أنواع السرطان مثل سرطان الرئة ويرتبط استئصاله بزيادة تكوين الأورام في سرطان الجلد التجريبي وسرطان الأمعاء. تجدر الإشارة إلى أن زيادة تكوين الأورام في TPL2 قمع سرطان الخلايا الحرشفية الناجم عن المواد المسرطنة والسرطان المرتبط بالتهاب القولون الناجم عن السرطانات وسرطان الرئة وسرطان القولون والمستقيم المتقطع يعتمد في الغالب على وجود حالات تعزز الورم مثل الالتهاب وتلف الأنسجة و NF- & # 954B الإشارات. (تم إنشاء الرقم باستخدام BioRender.com و # 169BioRender 2020).

(انقر على الصورة للتكبير.)


الشكل 5

الشكل 5. التعبير عن K6W- يوبيكويتين يقلل من مستويات البيرياكسين ويعطل تنظيم الألياف. تم تجميد العدسات من WT والفئران حديثي الولادة المعدلة وراثيًا (P1) عالية التعبير عن K6W-Ub في المستوى الاستوائي. كانت المقاطع ملطخة بجسم مضاد للبيرياكسين والجسم المضاد الثانوي المسمى FITC. تم تلوين F-actin باستخدام phalloidin المسمى بالرودامين. تم التقاط الصور المجهرية متحد البؤر باستخدام نظام متحد البؤر لايكا. تشير هذه البيانات إلى أن البيرياكسين خاضع للتنظيم السفلي في معظم ألياف العدسات لعدسات K6W-Ub وأن قطر ألياف العدسة لعدسة K6W-ub أكبر بكثير من تلك الخاصة بالعدسة WT.


دعم المعلومات

الشكل S1.

مخطط تدفق التجميع والتعليق التوضيحي الآلي لـ 454 قراءة. أ) الجمعية من 454 يقرأ. قراءات أولية: اللوني الذي تم إنتاجه بواسطة 454 تسلسل تيتانيوم قراءات مقتطعة: تمت معالجة القراءات لتجميع Singletons: النصوص المفترضة التي تم تحديدها بواسطة قراءة واحدة Singletons & gt 200 nt: النصوص المفترضة التي تم تحديدها بواسطة قراءة واحدة و GT 200 طول النيوكليوتيد Isotigs: نصوص مفترضة تم تحديدها من خلال قراءتين على الأقل. المتتاليات: متواليات غير زائدة عن الحاجة (مفردة + متساوية). ب) عملية التعليق الآلي. تم البحث في كل تسلسل إجماع ، تم تحويله إلى تنسيق FASTA ، محليًا مقابل قاعدة بيانات نوكليوتيد تم تنزيلها من قاعدتي بيانات NCBI و UniProtUK باستخدام Blast-X و Blast-N على التوالي. راجع المواد والطرق لمزيد من التفاصيل.

الشكل S2.

التحليل الوظيفي للنصوص المعبر عنها تفاضليًا. أ) مخطط Venn الموزون يوضح الجزء النسبي في الجينات المعبر عنها تفاضليًا لأولئك الذين لديهم أنماط تعبير جيبية (تحليل CircWaveBatch). ب) تم تصنيف الجينات المشروحة المعبر عنها تفاضليًا (336 تسلسل إجماع) إلى 12 فئة وظيفية مختلفة. يوضح الرسم البياني نسبة كل فئة وظيفية. ج) تم تجميع النصوص المشروحة البالغ عددها 159 والتي تُظهر أنماطًا متذبذبة جيبية في 12 فئة وظيفية. يتم عرض النصوص التي تتميز بتواتر 24 ساعة (75 من 159) أو 12 ساعة (84 من أصل 159) بشكل منفصل. انظر الجدول S1 لمزيد من التفاصيل.

الشكل S3.

التحقق من صحة قيم التعبير ميكروأري بواسطة qRT-PCR. يتم تمثيل مستويات التعبير mRNA بواسطة مؤامرات box-and-whisker. يتم التعبير عن بيانات qRT-PCR الطبيعية كتغييرات أضعاف (FC) بالنسبة للتعبير الوسيط لكل نقطة زمنية. 18S الرنا الريباسي تم استخدامه كعنصر تحكم داخلي. يظهر ملف تعريف تعبير ميكروأري لكل جين أسفل مخطط مربع qRT-PCR. تم حساب ارتباط بيرسون لتقدير الارتباط بين بيانات ميكروأري ونتائج qRT-PCR (تعتبر p & gt 0.7 ذات دلالة إحصائية).

الشكل S4.

تمثيل تخطيطي لبروتوكول بناء مكتبة cDNA طبيعي. تم اعتماد توليفة من بروتوكولين مختلفين - "تضخيم النسخ بالكامل (WTA)" و "تطبيع نوكلياز مزدوج محدد (DSN)" -. راجع المواد والطرق لمزيد من التفاصيل.

الجدول S1.

قائمة 336 من الجينات المشروحة المعبر عنها تفاضليًا مجمعة في فئات وظيفية. يتم عرض مستويات التعبير على مدى دورة مدتها 24 ساعة. تتم الإشارة إلى النصوص التي تم تحديدها على أنها ركوب بواسطة CircWaveBatch V. 3.3 بالخط العريض. يشار إلى أوقات أخذ العينات. a تعليق توضيحي = وصف للقيمة الإلكترونية للجين b: درجة التعليق التوضيحي باستخدام Blast-N و / أو Blast-X c Probe: معرف تسلسل المسبار في منصة Agilent microarray "Krill 1.1".

الجدول S2.

الاشعال المستخدمة في RT-PCR الكمي.


منشورات لمؤلفين يُدعون "كيونغ يون هان"

معهد سامسونج للجينوم ، مركز سامسونج الطبي ، سيول 06351 ، كوريا الجنوبية.

تنزيل نص كامل بتنسيق PDF

SIDR: عزل متزامن وتسلسل متوازي للحمض النووي الجيني والحمض النووي الريبي الكلي من الخلايا المفردة.

المؤلفون:

Genome Res 2018 01528 (1): 75-87. Epub 2017 5 ديسمبر.

معهد سامسونج للجينوم ، مركز سامسونج الطبي ، سيول 06351 ، كوريا الجنوبية.

تنزيل ملف PDF بالنص الكامل

الفصل المغناطيسي العمودي لخلايا الورم المنتشرة لتحليل الجينوم الجسدي في مرضى سرطان الرئة.

المؤلفون:

Sci Rep 2016 11286: 37392. Epub 2016 نوفمبر 28.

معهد سامسونج للجينوم (SGI) ، مركز سامسونج الطبي (SMC) ، سيول 06351 ، كوريا.

تنزيل نص كامل بتنسيق PDF

ميكروبيدات سيليكا عالية الكثافة وغير نشطة بصريًا لعزل وتحديد الخلايا السرطانية المنتشرة.

المؤلفون:

المواد الحيوية 2016 يناير 2375: 271-278. Epub 2015 أكتوبر 23.

معهد سامسونغ للجينوم (SGI) ، مركز سامسونج الطبي (SMC) ، سيئول 135-710 ، قسم بيولوجيا الخلايا الجزيئية في كوريا الجنوبية ، كلية الطب بجامعة سونغكيونكوان ، سوون 440-746 ، كوريا الجنوبية. العنوان الإلكتروني:

تنزيل نص كامل بتنسيق PDF

Escherichia coli EDA هو شريك جديد في التعبير عن الاندماج لتحسين قابلية ذوبان البروتينات غير المتجانسة المعرضة للتجمع.

المؤلفون:

J Biotechnol 2015 يناير 5194: 39-47. Epub 2014 5 ديسمبر.

قسم الهندسة الكيميائية والبيولوجية ، جامعة كوريا ، Anam-Dong 5-1 ، Seongbuk-Gu ، سيول 136-713 ، جمهورية كوريا. العنوان الإلكتروني:

تنزيل نص كامل بتنسيق PDF

تخليق Mycoplasma arginine deiminase في E. coli باستخدام بروتينات مستجيبة للإجهاد.

المؤلفون:

إنزيم ميكروب تكنول 2014 سبتمبر 2763: 46-9. Epub 2014 27 مايو.

قسم الهندسة الكيميائية والبيولوجية ، جامعة كوريا ، Anam-Dong 5-1 ، Sungbuk-Ku ، سيول 136-713 ، جمهورية كوريا. العنوان الإلكتروني:

تنزيل نص كامل بتنسيق PDF

بروتين Escherichia coli المستجيب للإجهاد ، CysQ هو مُحسِّن عالي الفعالية للذوبان للبروتينات غير المتجانسة المعرضة للتجمع.

المؤلفون:

Expr Protein Expr Purif 2014 سبتمبر 17101: 91-8. Epub 2014 17 يونيو.

قسم الهندسة الكيميائية والبيولوجية ، كلية الهندسة ، جامعة كوريا ، Anam-Ro 145 ، سيول 136-713 ، جمهورية كوريا. العنوان الإلكتروني:

تنزيل ملف PDF بالنص الكامل

منصة مؤتمتة بالكامل لعزل الخلايا السرطانية المتداولة بسعة كبيرة الحجم تعتمد على مختبر على قرص.

المؤلفون:

الشرج كيم 2014 أبريل 3186 (8): 3735-42. Epub 2014 مارس 31.

معهد سامسونغ للأبحاث الطبية الحيوية ، معهد سامسونج المتقدم للتكنولوجيا ، شركة سامسونج للإلكترونيات المحدودة ، 81 إيرون رو ، جانجنام جو ، سيئول 135-710 ، جمهورية كوريا.

تنزيل ملف PDF بالنص الكامل

YrhB هو بروتين صغير مستقر للغاية مع نشاط فريد يشبه المرافقة في Escherichia coli BL21 (DE3).

المؤلفون:

FEBS Lett 2012 أبريل 8586 (7): 1044-8. Epub 2012 8 مارس.

قسم الهندسة الكيميائية والبيولوجية ، جامعة كوريا ، Anam-Dong 5-1 ، Sungbuk-Gu ، سيول 136-713 ، جمهورية كوريا.

تنزيل نص كامل بتنسيق PDF

بروتين مُحسِّن للذوبان Escherichia coli جديد للتعبير عن الانصهار للبروتينات غير المتجانسة المعرضة للتجمع.

المؤلفون:

إنزيم ميكروب تكنول 2011 يوليو 2249 (2): 124-30. Epub 2011 22 أبريل.

قسم الهندسة الكيميائية والبيولوجية ، جامعة كوريا ، Anam-Dong 5-1 ، Seongbuk-Gu ، سيول 136-713 ، جمهورية كوريا.

تنزيل نص كامل بتنسيق PDF

الاكتشاف الحساس والمتزامن للعلامات القلبية في مصل الإنسان باستخدام جهاز استشعار الموجات الصوتية السطحية.

المؤلفون:

Anal Chem 2011 2683 نوفمبر (22): 8629-35. Epub 2011 26 أكتوبر.

المختبر الحيوي ، معهد Samsung المتقدم للتكنولوجيا ، شركة Samsung Electronics Co.، Ltd. ، Yongin-si ، Gyeonggi-do ، جمهورية كوريا.

تنزيل ملف PDF بالنص الكامل

إن المجال N الخاص بـ Escherichia coli phosphoglycerate kinase هو شريك اندماج جديد للتعبير عن البروتينات غير المتجانسة المعرضة للتجمع.

المؤلفون:

Biotechnol Bioeng 2012 فبراير 9109 (2): 325-35. Epub 2011 9 سبتمبر.

قسم الهندسة الكيميائية والبيولوجية ، جامعة كوريا ، 136-713 Anam-Dong 5-1 ، سيول ، جمهورية كوريا.

تنزيل نص كامل بتنسيق PDF

تخليق G-CSF البشري باستخدام بروتينات بكتيرية تستجيب للإجهاد.

المؤلفون:

FEMS Microbiol Lett 2009 يوليو 5296 (1): 60-6. Epub 2009 5 مايو.

قسم الهندسة الكيميائية والبيولوجية ، جامعة كوريا ، سيول ، كوريا الجنوبية.

تنزيل نص كامل بتنسيق PDF

متحولة الاندماج الوظيفي لـ Candida antarctica lipase B (CalB) المعبر عنها في الإشريكية القولونية.

المؤلفون:

Biochim Biophys Acta 2009 مارس 241794 (3): 519-25. Epub 2008 24 ديسمبر.

قسم الهندسة الكيميائية والبيولوجية ، جامعة كوريا ، Anam-Dong 5-1 ، Sungbuk-Gu ، سيول 136-713 ، كوريا الجنوبية.

تنزيل ملف PDF بالنص الكامل

تحليل وتوصيف جزيئات لقاح التهاب الكبد B المُصنَّع من Hansenula polymorpha.

المؤلفون:

اللقاح 2008 أغسطس 1326 (33): 4138-44. Epub 2008 13 يونيو.

قسم الهندسة الكيميائية والبيولوجية ، جامعة كوريا ، Anam-Dong 5-1 ، Sungbuk-Ku ، سيول 136-713 ، كوريا الجنوبية.

تنزيل نص كامل بتنسيق PDF

الاستجابات البروتينية المتعددة التي يسببها الإجهاد للإشريكية القولونية BL21 (DE3).

المؤلفون:

J Proteome Res 2008 مايو 267 (5): 1891-903. Epub 2008 26 مارس.

قسم الهندسة الكيميائية والبيولوجية ، جامعة كوريا ، سيول ، كوريا الجنوبية.

تنزيل ملف PDF بالنص الكامل

تعزيز قابلية الذوبان للبروتينات غير المتجانسة المعرضة للتجميع عن طريق التعبير الاندماجي باستخدام بروتين Escherichia coli المستجيب للإجهاد ، RpoS.

المؤلفون:

BMC Biotechnol 2008 فبراير 198: 15. Epub 2008 19 فبراير.

قسم الهندسة الكيميائية والبيولوجية ، جامعة كوريا ، Anam-Dong 5-1 ، Sungbuk-Ku ، سيول 136-713 ، كوريا الجنوبية.

خلفية: يبدو أن الطريقة الأكثر فعالية لتعزيز قابلية ذوبان البروتينات المؤتلفة تستخدم شركاء تعبير الاندماج. على الرغم من أن شركاء الاندماج التجاري ، بما في ذلك بروتين ربط المالتوز وجلوتاثيون- S- ترانسفيراز ، أظهروا أداءً جيدًا في تعزيز القابلية للذوبان ، إلا أنه لا يمكن استخدامها لإنتاج البروتينات ذات القيمة المضافة تجاريًا ومن المحتمل ألا تكون بمثابة مساعدين عالميين لحل جميع قابلية ذوبان البروتين و قضايا قابلة للطي. وبالتالي ، سيستمر تطوير شركاء الاندماج الجديد من خلال التحقيقات المنهجية بما في ذلك التعدين البروتيني المقدم في هذه الدراسة.

نتائج: قمنا بتحليل استجابة بروتين Escherichia coli للإجهاد الخارجي لهيدروكلوريد الغوانيدين باستخدام الرحلان الكهربائي للهلام ثنائي الأبعاد ووجدنا أن RpoS (عامل سيغما بوليميريز RNA) كان مستجيبًا بشكل كبير للضغط. بينما في حالة الإجهاد ، انخفض العدد الإجمالي للبروتينات القابلة للذوبان بنحو 7 ٪ ، ولكن لوحظ زيادة بمقدار 6 أضعاف في مستوى RpoS ، مما يشير إلى أن RpoS هو بروتين يسببه الإجهاد. كشريك في التعبير الاندماجي N-terminus ، زاد RpoS بشكل كبير من قابلية الذوبان للعديد من البروتينات غير المتجانسة المعرضة للتجمع في سيتوبلازم الإشريكية القولونية ، مما يشير إلى أن RpoS هو معزز قابلية الذوبان الفعال للغاية لتخليق العديد من البروتينات المؤتلفة. كان RpoS مناسبًا أيضًا لإنتاج متحولة اندماج نشطة بيولوجيًا لـ Pseudomonas putida cutinase.

استنتاج: RpoS فعال للغاية كمُحسِّن قوي للذوبان للبروتينات غير المتجانسة المعرضة للتجميع عندما يتم استخدامه كشريك في التعبير الاندماجي في نظام التعبير عن الإشريكية القولونية. لذلك ، قد تكون نتائج هذه النتائج مفيدة في إنتاج إنزيمات صناعية نشطة بيولوجيًا أخرى ، كما تم إثباته بنجاح بواسطة الكوتيناز.

تنزيل ملف PDF بالنص الكامل

بروتينات النقل PotD و Crr من Escherichia coli ، شركاء اندماج جديد للتعبير عن البروتين غير المتجانسة.

المؤلفون:

Biochim Biophys Acta 2007 Dec 41774 (12): 1536-43. Epub 2007 4 أكتوبر.

قسم الهندسة الكيميائية والبيولوجية ، جامعة كوريا ، Anam-Dong 5-1 ، Sungbuk-Ku ، سيول 136-713 ، كوريا الجنوبية.

تنزيل نص كامل بتنسيق PDF

إذابة البروتينات غير المتجانسة المعرضة للتجميع عن طريق الاندماج التساهمي لبروتين Escherichia coli المستجيب للإجهاد ، SlyD.

المؤلفون:

بروتين Eng Des Sel 2007 نوفمبر 3020 (11): 543-9. Epub 2007 30 أكتوبر.

قسم الهندسة الكيميائية والبيولوجية ، جامعة كوريا ، Anam-Dong 5-1 ، Sungbuk-Ku ، سيول 136-713 ، كوريا الجنوبية.

تنزيل نص كامل بتنسيق PDF

تعزيز قابلية الذوبان للبروتينات غير المتجانسة عن طريق التعبير الاندماجي باستخدام بروتين Escherichia coli الناجم عن الإجهاد ، Tsf.

المؤلفون:

FEMS Microbiol Lett 2007 سبتمبر 3274 (1): 132-8. Epub 2007 3 يوليو.

قسم الهندسة الكيميائية والبيولوجية ، جامعة كوريا ، سيول ، كوريا الجنوبية.

تنزيل نص كامل بتنسيق PDF

إنزيم نازعة الهيدروجين Escherichia coli malate ، وهو مُحسِّن جديد للذوبان للبروتينات غير المتجانسة المُصنَّع في Escherichia coli.

المؤلفون:

Biotechnol Lett 2007 أكتوبر 529 (10): 1513-8. Epub 2007 5 يونيو.

قسم الهندسة الكيميائية والبيولوجية ، جامعة كوريا ، Anam-Dong 5-1 ، Sungbuk-Ku ، سيول ، 136-713 ، كوريا الجنوبية.

تنزيل ملف PDF بالنص الكامل

تعزيز استقرار البروتينات غير المتجانسة عن طريق التجميع الذاتي فوق الجزيئي.

المؤلفون:

Appl Microbiol Biotechnol 2007 مايو 1475 (2): 347-55. Epub 2007 14 فبراير.

قسم الهندسة الكيميائية والبيولوجية ، كلية الهندسة ، جامعة كوريا ، سيول ، 136-713 ، كوريا الجنوبية.

تنزيل نص كامل بتنسيق PDF

نهج جديد للتشخيص فائق الحساسية باستخدام جزيئات البروتين النانوية فوق الجزيئية.

المؤلفون:

FASEB J 2007 مايو 521 (7): 1324-34. Epub 2007 5 فبراير.

قسم الهندسة الكيميائية والبيولوجية ، جامعة كوريا ، سيول ، كوريا الجنوبية.

تنزيل نص كامل بتنسيق PDF

تعبير جيني غير متجانس باستخدام جزيئات فوقية مجمعة ذاتيًا وذات صلة عالية بمرافق HSP70.

المؤلفون:

الأحماض النووية الدقة 2005833 (12): 3751-62. Epub 2005 8 يوليو.

قسم الهندسة الكيميائية والبيولوجية ، جامعة كوريا Anam-Dong 5-1 ، Sungbuk-Ku ، سيول 136-713 ، كوريا الجنوبية.

تنزيل نص كامل بتنسيق PDF

الاستجابة البروتينية لمزرعة الإشريكية القولونية المزروعة على دفعات لتغير درجة الحرارة.

المؤلفون:

Appl Microbiol Biotechnol 2005 أكتوبر 1368 (6): 786-93. Epub 2005 13 أكتوبر.

قسم الهندسة الكيميائية والبيولوجية ، جامعة كوريا ، Anam-Dong 5-1 ، Sungbuk-Ku ، سيول ، 136-713 ، كوريا الجنوبية.

تنزيل نص كامل بتنسيق PDF

تحليل البروتين المقارن لـ Hansenula polymorpha DL1 و A16.

المؤلفون:

علم البروتينات 2004 يوليو 4 (7): 2005-13

قسم الهندسة الكيميائية والبيولوجية ، جامعة كوريا ، Anam-Dong 5-1 ، Sungbuk-Ku ، سيول 136-701 ، كوريا الجنوبية.


شاهد الفيديو: -تخليق البروتين بطريقة سهلة جدااحياء تالثة ثانوى طارق حسنين (قد 2022).


تعليقات:

  1. Goltikasa

    أعتذر ، لكني أعتقد أنك مخطئ. أدخل سنناقش. اكتب لي في PM ، سنتعامل معها.

  2. Sceadu

    أتمنى أن تتوصل إلى القرار الصحيح. لا تيأس.

  3. Keller

    أيضا ماذا نتيجة لذلك؟

  4. Kakazahn

    أهنئ ، ما هي الكلمات ... ، فكرة رائعة



اكتب رسالة