تعیین پروتئین ‌های واسط در شبکه تعامل پروتئین - پروتئین با در نظر گرفتن بیماری ‌های شایع در پروتئین‌ های مون ‌لایت

پروتئین‌ های مون‌ لایت یک زیر کلاس از پروتئین‌های چند عملکردی می‌باشند که در آن‌ها بیش از یک عملکرد مستقل یا معمولاً متمایز در یک زنجیره پلی پپتیدی منفرد رخ می‌دهد. با تحلیل شبکه‌های تعاملی پروتئین‌ها در سلول، می‌توان درک کرد که چگونه فرایندهای پیچیده باعث بیماری می‌شوند. به کمک زیست شناسی سیستم‌ها، می‌توان سیستم‌های بزرگ‌تر و پیچیده‌تر را مطالعه کرد و به اساس مولکولی چند بیماری توجه داشت. پروتئین‌های ارگانیسم انسان که مون لایت هستند بیشتر در بیماری‌های سرطان، کم خونی و بیماری مرتبط با سیستم عصبی درگیر هستند. در این کار با توجه به شبکه ppi انسانی، یک زیر شبکه ایجاد شد که در آن نودها، پروتئین‌های ایجاد کننده سه بیماری منتخب و یال‌ها، ارتباط این پروتئین‌ها با یکدیگر می‌باشند. قدرت اثرات غیرمستقیم واسط‌های غیر بیماری بین سه گروه از بیماری‌ها اندازه‌گیری شد و پروتئین‌های واسط کلیدی متصل کننده بیماری‌ها شناسایی شدند. نتایج کار نشان دهنده ارتباط بین نقش واسط و مرکزیت و همچنین بین نقش واسط و ویژگی‌های عملکردی این پروتئین‌ها می‌باشد. مشاهده شد که یک پروتئین که نقش واسط کلیدی غیرمستقیم بین دو بیماری را بازی می‌کند، لزوما در شبکه ppi، هاب نمی‌باشد. بنابراین همانطور که پروتئین‌های هاب مورد توجه قرار می گیرند، باید پروتئین‌های واسط مورد توجه قرار بگیرند. ما مشاهده کردیم که واسط‌های بین بیماری‌های کم خونی و اعصاب از نظر عملکردی اهمیت زیادی در سلول دارند. پروتئین‌های واسطه‌ای که در این‌جا پیشنهاد شده‌اند، باید به صورت تجربی به عنوان پروتئین‌های فرضی مرتبط با بیماری آزمایش شوند.

determination of intermediate proteins in the protein-protein interaction network considering common diseases in moonlighting proteins

moonlight proteins are a subset of multifunctional proteins in which more than one independent or usually distinct function occurs in a single polypeptide chain. analyzing the interactive networks of proteins in the cell makes it possible to understand how complex processes cause disease. with the help of systems biology, larger and more complex systems can be studied, and the molecular basis of several diseases can be considered. the proteins of the human organism that are moonlight are mostly involved in cancer, anemia, and neurodegeneration. in this work, we created a subnet according to the human ppi network, in which the nodes, the proteins that cause the three selected diseases, and the edges, are the connection of these proteins with each other. we measured the power of the indirect effects of non-disease mediators between the three disease groups and identified key disease-binding intermediate proteins. the results show the relationship between mediator role and centrality and between mediator role and functional properties of these proteins. we have shown that a protein that plays a key indirect mediator between two diseases is not necessarily a hub in the ppi network. therefore, as hub proteins are considered, intermediate proteins should be considered. we have observed that the mediators between anemia and neurodegeneration diseases are functionally important in the cell. the mediator proteins suggested herein should be experimentally tested as hypothetical disease-related proteins.