Predição de interações proteína-proteína e domínio-domínio

22
Predição de interações proteína-proteína e domínio-domínio Diego Lemos

description

Predição de interações proteína-proteína e domínio-domínio. Diego Lemos. Roteiro. Introdução Métodos Parsimonious Explanation (PE) Experimento I Experimento II Raciocínio por traz do método PE Conclusão. Introdução. - PowerPoint PPT Presentation

Transcript of Predição de interações proteína-proteína e domínio-domínio

Page 1: Predição de interações proteína-proteína e domínio-domínio

Predição de interações proteína-proteína e domínio-domínio

Diego Lemos

Page 2: Predição de interações proteína-proteína e domínio-domínio

Roteiro

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

Page 3: Predição de interações proteína-proteína e domínio-domínio

Introdução

O conhecimento sobre as interações entre as proteína ajuda a fornecer uma visão mais profunda do funcionamento das células.

Muitos estudos na área.

Page 4: Predição de interações proteína-proteína e domínio-domínio

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.

Page 5: Predição de interações proteína-proteína e domínio-domínio

O que é um domínio?

Definem a estrutura e características das proteínas.

Proteínas geralmente possui dois ou mais domínios.

Page 6: Predição de interações proteína-proteína e domínio-domínio

Métodos

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

Analysis(DPEA)

Page 7: Predição de interações proteína-proteína e domínio-domínio

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.

Page 8: Predição de interações proteína-proteína e domínio-domínio

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.

Page 9: Predição de interações proteína-proteína e domínio-domínio

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.

Page 10: Predição de interações proteína-proteína e domínio-domínio

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.

Page 11: Predição de interações proteína-proteína e domínio-domínio

Calculando o LP-Score

Para cada par de domínio Di Dj cria a variável xij ≥ 0.

Para cada interação de proteínas Pm Pn

Cria-se uma restrição:

xij

Pm Pn

i

j

xij 1

xij {Pm , Pn}

Para a rede ao lado temos 6 restrições.

Page 12: Predição de interações proteína-proteína e domínio-domínio

PW-Score

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) )

Page 13: Predição de interações proteína-proteína e domínio-domínio

Experimento I

Aplicou-se o método PE sobre dados de interação proteína-proteína compreendendo 26032 interações subjacentes de 11403 proteínas de 69 organismos.

Page 14: Predição de interações proteína-proteína e domínio-domínio
Page 15: Predição de interações proteína-proteína e domínio-domínio

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

Page 16: Predição de interações proteína-proteína e domínio-domínio
Page 17: Predição de interações proteína-proteína e domínio-domínio

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.

Page 18: Predição de interações proteína-proteína e domínio-domínio
Page 19: Predição de interações proteína-proteína e domínio-domínio

Raciocínio por traz do método PE

Page 20: Predição de interações proteína-proteína e domínio-domínio

Raciocínio por traz do método PE

Page 21: Predição de interações proteína-proteína e domínio-domínio

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.

Page 22: Predição de interações proteína-proteína e domínio-domínio

Dúvidas?