Zeitschrift für Proteomik und Bioinformatik
Offener Zugang

Abstrakt

Integrierte Bioinformatik zur strahlungsinduzierten Signalweganalyse anhand von Proteomik- und Microarray-Daten

Zhang-Zhi Hu, Hongzhan Huang, Amrita Cheema, Mira Jung, Anatoly Dritschilo und Cathy H. Wu

Die funktionelle Analyse und Interpretation von Proteomik- und Genexpressionsdaten im großen Maßstab erfordert die effektive Nutzung von Bioinformatik-Tools und öffentlichen Wissensressourcen in Verbindung mit einer fachkundigen Untersuchung. Ein integrierter bioinformatischer Ansatz wurde verwendet, um die Zellwege als Reaktion auf ionisierende Strahlung zu analysieren. ATM oder eine bei Ataxia Teleangiectasia mutierte Serin-Threonin-Proteinkinase spielt eine entscheidende Rolle bei Strahlungsreaktionen, darunter Zellzyklusarrest und DNA-Reparatur. Wir analysierten strahlungsreaktive Wege anhand von 2D-Gel/MS-Proteomik- und Microarray-Genexpressionsdaten von Fibroblasten, die das Wildtyp- oder mutierte ATM-Gen exprimieren. Die Analyse zeigte, dass der Stoffwechsel in einer ATM-abhängigen Weise signifikant durch Strahlung beeinflusst wurde. Insbesondere waren die Purin-Stoffwechselwege in den beiden Zelllinien unterschiedlich verändert. Die Expression der Ribonukleosid-Diphosphat-Reduktase-Untereinheit M2 (RRM2) war in ATM-Wildtyp-Zellen sowohl auf mRNA- als auch auf Proteinebene erhöht, in ATM-mutierten Zellen wurden jedoch keine Veränderungen festgestellt. 30 Minuten nach der Bestrahlung der ATM-Wildtypzellen wurde eine erhöhte Expression von p53 beobachtet. Diese Ergebnisse legen nahe, dass RRM2 ein nachgeschaltetes Ziel des ATM-p53-Signalwegs ist, der strahleninduzierte DNA-Reparatur vermittelt . Wir haben gezeigt, dass der integrierte bioinformatische Ansatz die Signalweganalyse, die Hypothesengenerierung und die Identifizierung von Zielgenen/-proteinen erleichtert.