蛋白质组学/蛋白质 - 蛋白质相互作用/新
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本节
蛋白质相互作用网络可视化是为蛋白质-蛋白质相互作用模拟过程开发的最用户友好的功能之一。绘制蛋白质看起来很容易，但生成具有模拟过程中所有可能构象类型的相同蛋白质却相当困难。在这方面，Kurt Kohn 在 1999 年绘制的细胞周期控制图是当时最伟大的手工绘制分子结构之一。[1] 在本文中，大约 1,548 种蛋白质被连接在一起，如酵母双杂交测定结果所示。蛋白质-蛋白质相互作用网络可视化处理的领域与 蛋白质-蛋白质相互作用预测 非常相似，但在几个关键方面有所不同。首先，可视化工具的开发只是为了说明蛋白质-蛋白质相互作用数据或表达数据所代表的总体情况，用于定性评估，不一定用于定量分析或预测。表达和相互作用实验往往规模很大，难以分析，甚至难以理解任何分析结果的含义。对如此大量分散数据的视觉表示允许难以用数值确定但突出的趋势，并提供对蛋白质功能和相互作用的特定途径的见解，这些途径可能值得优先探索，无论是通过确认还是拒绝，然后是针对手头研究问题的意义或无关紧要。除了最近的一些例外，可视化工具不是为了分析而设计的，而是为了更清晰地展示分子系统的运作方式。
可视化工具本身并不预测蛋白质-蛋白质相互作用或其特征。相反，可视化工具只是创建了文献和分子相互作用存储库（例如 基因本体论（GO））中已经“已知”内容的图形表示。[2] 通过将某些蛋白质视为更一般的家族分组的成员，或根据不同组织中的相互作用或其他组织或生物体中的类似物来显示相互作用网络的副作用是，明显显示出推断出的蛋白质-蛋白质或其他分子相互作用，但这可能实际上并没有被观察到和记录，这可能会被误解为预测的相互作用。没有涉及统计分析；这种现象仅仅是作为参考使用的注释方案的巧合（尽管是一个有用的巧合）。
也许蛋白质-蛋白质相互作用网络可视化与 蛋白质-蛋白质相互作用预测 之间最显著的差异在于它提供的信息的性质。蛋白质-蛋白质相互作用预测的特点是关注蛋白质如何相互作用、在哪里相互作用、在什么条件下相互作用以及哪些部分是相互作用所必需的。这些特征受所涉及的蛋白质或其他分子的物理和化学性质的支配，这些分子可能是通过广泛的蛋白质组学实验描述的实际分子，也可能是假设的、计算机模拟 生成的物种，这些物种正在被研究以用于 药物 和其他应用。交互网络可视化工具不了解它们所显示蛋白质的物理或化学性质，除了它们在系统中的存在以及有时归一化的表达水平。因此，它们无意中传达的信息只关注某些蛋白质是否可能与某些其他蛋白质相互作用，而不是它们如何相互作用、何时相互作用或为何相互作用。
由于网络可视化交互的应用不断增加，科学家决定使该过程自动化。以下是一些自动可视化系统。
Osprey 是一款可视化工具，它将基因表示为节点，并将基因产物之间的相互作用表示为边。它默认使用 GRID 数据库来确定相互作用，但可以通过多种方式进行配置以满足用户的需求。Osprey 的开发是为了满足对网络相互作用进行文本搜索的需求，并且可以将网络输出为多种图形格式。[3]
BioGRID 网站上提供有限版本：http://www.thebiogrid.org/
个人或非营利用途的完整版本可从 Osprey 网站下载：http://biodata.mshri.on.ca/osprey/servlet/Index
VisANT 是一款工具，它为挖掘基因/蛋白质相互作用数据创建了可视化界面，重点是适应新型数据，包括相互作用和相互作用成员。它利用了许多数据库，包括 GenBank、KEGG 和 SwissProt。[4]
VisANT 可通过 VisANT 网站上的 Web 界面使用：http://visant.bu.edu/
NAViGaTOR 是一款交互可视化工具，它将 Java 与 OpenGL 相结合，以提供物理蛋白质-蛋白质相互作用网络的多平台 2D 和 3D 表示。它包括根据 GO 和文献中的信息对网络图进行颜色编码的选项。NAViGaTOR 支持标准导入和导出格式，例如 GO 和 蛋白质组学标准倡议 (PSI)。[5]
NAViGaTOR 可从 NAViGaTOR 网站在线下载：http://ophid.utoronto.ca/navigator
Cytoscape 主要是一款用 Java 编写的分子交互网络可视化工具。支持用户定义的交互，以及记录节点、边和网络的属性的功能。可以从 GO 和 KEGG 导入注释。Cytoscape 允许在网络上可视化表达数据，不仅通过用户定义的颜色编码，还通过边框厚度和颜色，以及在网络上显示表达水平和 p 值的选项。可以通过插件添加分析方法，这些插件允许按表达水平进行过滤，识别差异表达的子网络，以及识别高度相互连接的节点（分子）的集群。[6]
Cytoscape 可从 Cytoscape 网站下载：http://www.cytoscape.org
yEd 是一款图形编辑器，允许用户编辑现有图形以及生成新图形，但它不限于处理生物数据，并且不提供任何分析工具。yEd 看起来主要可以用作清理和调整由其他更专门的生物可视化工具生成的图形以用于海报或其他出版物的工具。yEd 支持广泛使用的导入格式，如 GML，并且可用于多种平台。[7]
yEd 可从 yEd 网站下载：http://www.yworks.com/en/products_yed_about.htm
NetPro 是一款商业化开发并人工整理的蛋白质-蛋白质相互作用数据库。NetPro 的重点是促进文献检索和文本挖掘步骤，以研究推测的蛋白质-蛋白质相互作用及其影响。[8]维护和发布 NetPro 的公司 Molecular Connections 还制作了一些其他可视化工具。[9]
NetPro 不是免费的，但可以在 Molecular Connections 网站上找到更多信息：http://www.gene-regulation.com/pub/databases/transpath/6.0/doc/netpro.html
参考资料（开放获取）
[edit | edit source]1.^ Kohn, K. W. 哺乳动物细胞周期调控和 DNA 修复系统的分子相互作用图。Mol Biol Cell. 1999 年 8 月；10(8)：2703–2734。<http://www.pubmedcentral.nih.gov/articlerender.fcgi?tool=pubmed&pubmedid=10436023>
2.^ “基因本体论” 维基百科，自由的百科全书。维基媒体基金会，Inc. 2008 年 3 月 30 日。<http://en.wikipedia.org/wiki/Gene_ontology>。
3.^ “OSPREY：网络可视化系统” Osprey 社区。2008 年 3 月 30 日。<http://biodata.mshri.on.ca/osprey/servlet/Index>
4.^ “VisANT：用于网络/通路分析的综合平台” Visant。2008 年 3 月 30 日。<http://visant.bu.edu/>
5.^ “NAViGaTOR（网络分析、可视化和绘图，多伦多）” 安大略癌症研究所。2008 年 3 月 30 日。<http://ophid.utoronto.ca/navigator/>
6.^ “Cytoscape：分析和可视化网络数据” Cytoscape 联盟。2008 年 3 月 30 日。<http://www.cytoscape.org/>
7.^ “yEd - Java 图形编辑器” yWorks。2008 年 3 月 30 日。<http://www.yworks.com/en/products_yed_about.htm>
8.^ “生物医学文本挖掘” 维基百科，自由的百科全书。维基媒体基金会，Inc. 2008 年 3 月 30 日。<http://en.wikipedia.org/wiki/Biomedical_text_mining>
9.^ “NetPro 文档” NetPro。2008 年 3 月 30 日。<http://www.gene-regulation.com/pub/databases/transpath/6.0/doc/netpro.html>