Sci Rep:新型生物信息學軟體或幫助預測癌症相關突變的效應

圖片來源：www.sciencedaily.com

2016年7月5日 訊 /生物谷BIOON/ --蛋白質由許多胺基酸鏈組成，每一種胺基酸鏈都會製造出一種名為功能性基序的短鏈胺基酸序列，當功能性基序被修飾時，產生的突變就會影響疾病的發展，比如癌症等疾病。驗證蛋白質的可能性改變是深入理解其功能的第一步，人類機體的蛋白質組是由4萬個蛋白組成，因此尋找每一種蛋白的突變將是一項非常艱巨的任務。

這就是為何科學家開始尋找生物信息學工具進行研究的原因，來自巴斯克地區大學的研究者此前開發了一種名為WREGEX的軟體，其可以幫助預測並自動搜尋功能性的基序；研究者檢測了這種軟體預測基序的能力，基序可以將蛋白質從細胞核移動到細胞質中；如今研究人員想知道哪種蛋白質胺基酸序列中含有功能性的癌症突變基序。

刊登在Scientific Reports雜誌上的一篇研究報告中，研究人員結合COSMIC目錄中所有已知的人類蛋白質序列信息，並對相關信息進行了分許，COSMIC目錄中收集了和癌症相關的突變，因此，基於最新版本的WREGEX 2.0軟體，研究者就可以將正常蛋白同相同的突變體進行對比來幫助預測可以被修飾的蛋白質功能基序以及和癌症相關的功能基序。

研究者Gorka Prieto說道，你或許想知道基序發揮功能的機制，並且發現是否蛋白質的修飾和癌症相關，如今利用我們開發的新型軟體或許就可以達到這些目的。文章中研究人員開發的新型工具結合了三種類型的信息，即蛋白質序列、功能基序及癌症突變，WREGEX 2.0軟體的一個主要特性就是其可以同時研究攜帶大量蛋白質信息的高復複雜的蛋白質組，並且結合相關的信息，比如癌症突變信息等。

利用新型軟體的優勢就是可以在1分鐘之內完成對4萬個蛋白的分析，而其它軟體程序分析單一蛋白都需要花費幾分鐘時間。利用這種新型軟體科學家們或許就可以預測蛋白質的改變如何影響多種疾病的發生，而不僅僅是癌症。截至目前為止，來自中國、日本、德國等地的13個研究團隊已經開始使用這種計算機工具，同時研究者希望後期可以進行更為深入的研究來改善這種工具的工作效率。（生物谷Bioon.com）

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Proteome-wide search for functional motifs altered in tumors: Prediction of nuclear export signals inactivated by cancer-related mutations

Gorka Prieto, Asier Fullaondo & Jose A. Rodríguez

Large-scale sequencing projects are uncovering a growing number of missense mutations in human tumors. Understanding the phenotypic consequences of these alterations represents a formidable challenge. In silico prediction of functionally relevant amino acid motifs disrupted by cancer mutations could provide insight into the potential impact of a mutation, and guide functional tests. We have previously described Wregex, a tool for the identification of potential functional motifs, such as nuclear export signals (NESs), in proteins. Here, we present an improved version that allows motif prediction to be combined with data from large repositories, such as the Catalogue of Somatic Mutations in Cancer (COSMIC), and to be applied to a whole proteome scale. As an example, we have searched the human proteome for candidate NES motifs that could be altered by cancer-related mutations included in the COSMIC database. A subset of the candidate NESs identified was experimentally tested using an in vivo nuclear export assay. A significant proportion of the selected motifs exhibited nuclear export activity, which was abrogated by the COSMIC mutations. In addition, our search identified a cancer mutation that inactivates the NES of the human deubiquitinase USP21, and leads to the aberrant accumulation of this protein in the nucleus.