Predição de interações proteína-proteína e domínio-domínio

Apresentação em tema: "Predição de interações proteína-proteína e domínio-domínio"— Transcrição da apresentação:

1 Predição de interações proteína-proteína e domínio-domínio
Diego Lemos

2 Roteiro Introdução Métodos Parsimonious Explanation (PE) Experimento I
Experimento II Raciocínio por traz do método PE Conclusão

3 Introdução O conhecimento sobre as interações entre as proteína ajuda a fornecer uma visão mais profunda do funcionamento das células. Muitos estudos na área.

4 Introdução Interação entre proteínas tipicamente envolve ligações entre domínios específicos. Identificar os pares de domínio que interagem é um importante passo para entender as interações entre proteínas.

5 O que é um domínio? Definem a estrutura e características das proteínas. Proteínas geralmente possui dois ou mais domínios.

6 Métodos Association Method Expectation Maximization (EM)
Linear Programming Support Vector Machines Probabilistic network Modeling Domain pair Exclusion Analysis(DPEA)

7 Association Method Pontua cada par de domínio com um escore que é a relação entre o número de ocorrências do par numa interação de proteínas e o número de ocorrências independentes desses domínios. O escore é interpretado como a probabilidade de interação entre os dois domínios.

8 Expectation Maximization(EM)
Proposto por Deng e colegas. Aplica a estimativa da máxima esperança para determinar a interação domínio-domínio. Computa a probabilidade de interação entre os domínios de forma que maximize a esperança da rede.

9 Domain Pair Exclusion Analysis (DPEA)
Proposto por Riley e colegas. Executa o EM várias vezes. Computa um valor E que mede o grau de redução da esperança da interação proteína-proteína causada pelo bloqueio de uma dada interação domínio-domínio. DPEA supera os métodos Association e EM. Método muito custoso computacionalmente.

10 Parsimonious Explanation(PE)
Formulado como um problema de otimização de programação linear, em que cada potencial contato domínio-domínio é uma variável que pode receber um valor ( (LP)-score). O LP-score estima o potencial de um dado par de domínio em explicar a interação entre proteínas. Parte do princípio da parcimônia para identificar as interações entre proteínas.

11 Calculando o LP-Score  xij  1 xij xij  {Pm , Pn} i j Pm Pn
Para cada par de domínio Di Dj cria a variável xij ≥ 0. i xij Para a rede ao lado temos 6 restrições. j Pm Pn Para cada interação de proteínas Pm Pn Cria-se uma restrição:  xij  1 xij  {Pm , Pn}

12 PW-Score pw-score(i,j) = min (p-value (i,j), (1-r)w(i,j) )
Utilizado para filtrar as predições. Derivado de duas observações: Interações que tem muitas testemunhas são mais prováveis de serem corretas do que as que apresenta poucas ou nenhuma testemunha. Promíscuas interações domínio-domínio que tem sua pontuação relacionada com à freqüência de sua aparição. PW-score compensa interações de domínio que têm muitas testemunhas e penaliza interações promíscuas. pw-score(i,j) = min (p-value (i,j), (1-r)w(i,j) )

13 Experimento I Aplicou-se o método PE sobre dados de interação proteína-proteína compreendendo interações subjacentes de proteínas de 69 organismos.

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15 Experimento I O papel do pw-score é permitir algum controle sobre os fatores de confiabilidade na testemunha. Escolhendo um menor pw-score leva à previsão com precisão mais elevada. Foi feito um estudo sobre a performance do PE em relação aos demais métodos. Utilizou-se interações domínio-domínio do conjunto padrão ouro, que são pares confirmados que se interagem. Utilizou-se um pw-score com valores 0.01 e 0.05

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17 Experimento II Existe o problema em que dado um par de proteínas predizer o par de domínios que media a interação entre as proteínas. Pm Pn Foi feito um estudo comparativo entre os resultados do método PE em relação aos demais sobre determinado problema.

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19 Raciocínio por traz do método PE

20 Raciocínio por traz do método PE

21 Conclusão O estudo das interações entre proteínas ajuda a entender o funcionamento das células. Interação de domínio-domínio podem ser preditos identificando o mínimo de pares de domínio que podem justificar uma determinada rede de interação de proteína-proteína. O método PE que utiliza uma programação linear superou os demais métodos.

22 Dúvidas?