Ein mathematisches Modell zur Interpretation des molekularen Codes des Tumorsuppressors p53
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Posttranslationale Modifikationen (PTMs) sind Veränderungen von Proteinen und können Proteinstrukturen und -funktionen regulieren. Es gibt verschiedene Typen von Modifikationen und ein einzelnes Proteinmolekül kann mehrere verschiedene Modifikationen enthalten, was zu einer Vielzahl von unterschiedlichen Kombinationen von PTMs auf diesem Protein führen kann. Unterschiedliche PTM-Kombinationen können wiederrum zu unterschiedlichen biologischen Funktionen führen. Top-Down Massenspektrometrie (MS) ist eine Methode, um PTMs auf Proteinen zu messen, ohne die Proteine vorher in kleinere Fragmente zu zerlegen, dadurch können selbst weit voneinander entfernte PTMs demselben Proteinmolekül zugeordnet werden. Innerhalb dieses Projektes haben wir haben ein Python Modul namens MSModDetector entwickelt, das „Individual Ion“ Massenspektrometrie (I2MS) Daten analysiert, um PTM-Kombination abzuleiten. I2MS ist eine Top-Down MS Methode, die die Masse von intakten Proteinen misst. Unser Algorithmus identifiziert und quantifiziert zunächst Massenveränderungen in I2MS Daten, die durch die Modifikationen herbeigeführt werden und leitet anschließend mithilfe linearer Programmierung potenzielle PTM-Kombinationen ab. Der Algorithmus wird anhand simulierter I2MS-Daten und experimenteller I2MS-Daten für das Tumorsuppressor Protein p53 evaluiert. Mit Hilfe von MSModDetector können wir PTM- Kombinationen in unterschiedlichen zellulären Bedingungen untersuchen und Unterschiede observieren. Eine verbesserte Analyse von PTM-Kombinationen ermöglicht uns ein verbessertes Verständnis über PTM-regulierte zelluläre Prozesse zu erlangen.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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MSModDetector: A Tool for Detecting Mass Shifts and Post-Translational Modifications in Individual Ion Mass Spectrometry Data.
Faizi, Marjan; Fellers, Ryan T.; Lu, Dan; Drown, Bryon S.; Jambhekar, Ashwini; Lahav, Galit; Kelleher, Neil L. & Gunawardena, Jeremy
