Geri Dön

HMI-PRED: Design and implementation of a webserver for host-microbe interactions prediction

HMI-PRED: Konak-mikrop protein etkileşiminin tahmini için web sunucusu tasarımı ve geliştirilmesi

PDF İndir

  1. Tez No: 592570
  2. Yazar: ASMA OMAR HAKOUZ
  3. Danışmanlar: Prof. Dr. ATTİLA GÜRSOY, Prof. Dr. ZEHRA ÖZLEM KESKİN ÖZKAYA
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol, Computer Engineering and Computer Science and Control
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2019
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Koç Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Bilgisayar Bilimleri ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 107

Özet

Mikroplar konak hücrelerde sayısız işlevi kontrol eder. Mikroplar, konakçı hücredeki sinyal mekanizmalarını değiştirebilir ve protein-protein ara yüzlerini taklit edip, konakçı proteinlerle etkileşime girerek bağışıklık sisteminin denetlenmesini modüle edebilir. Mikropların sağlığa ve hastalığa olan katkısına ışık tutmak için, mikrobiyal proteinlerin konak hücrelerdeki sinyal mekanizmalarını nasıl değiştirdiğini ve bu durumun hangi konak proteinlerini içerdiğini anlamak çok önemlidir. Mevcut konak-mikrop proteinlerinin etkileşimi hakkındaki veriler henüz çok yetersizdir ve bu etkileşimlerin tanımlanmasında deneysel yöntemlerin kullanımı oldukça zordur. Konak-mikrop etkileşimlerinin tahmini için kullanılan mevcut yöntemlerin çoğu, global hizalama veya yapısal benzerliğe dayanmaktadır. Öte yandan, bu yöntemlerin araştırmacılar tarafından kullanımını sınırlayan sebeplerden biri de bu amaç için kullanılan yalnızca bir web sunucusu olmasıdır. Her iki sorunu da çözmek için, kullanıcı dostu bir web sunucusu olan Host-Microbe Interaction PREDictor (HMI-PRED)'i geliştirdik. Bu web sunucusu konakçı (insan) ve herhangi bir mikrobiyal tür (bakteri, virüs, mantar ve protozoa) arasındaki protein-protein etkileşimlerinin şablon bazlı yapı tahmini için kullanılabilmektedir. HMI-PRED'in çalışma prensibi, mikrobiyal proteinlerin konakçı proteinlerin bağlanma yüzeylerini taklit etmesine dayanmaktadır. HMI-PRED sunucusu, tahminler için temel olarak kullanılan şablon ara yüz seti kümelenerek optimize edildi. HMI-PRED, ilgilenilen bir mikrobiyal proteinin 3B yapısı göz önüne alındığında, potansiyel konak-mikrop etkileşiminin detaylı 3B yapısal modellerini, mikrop proteini tarafından bozulabilen konak endojen ve eksojen protein-protein etkileşimlerinin listesini, mikrop hedefli konakçı proteinlerin fonksiyonel açıklamasını ve bu proteinlerin ekspresyonunun gerçekleştiği bütün dokuların listesini vermektedir. Buna ek olarak, sunucu, vurgulanmış etkileşim kalıntılarını, öngörülen yapıların 3B görselleştirmelerini ayrıca orijinal şablon ara yüzü ile üst üste gösterilen tahmini yapının şeklini sunmaktadır. Sunucu ayrıca, kullanıcıların mikrobiyal proteinlerin homoloji modellerini de girdi olarak kullanılmasına olanak tanır. Tahmini sonuçlar, kullanıcıların gelecek erişimleri için bir arşivde depolanır ve bu sayede kullanıcılar bu arşivdeki sonuçları inceleyip arayabilirler. HMI-PRED, https://interactome.ku.edu.tr/hmi adresinde halka açıktır. Ayrıca, öngörülen protein-protein ara yüzlerinin biyolojik geçerliliğini tanımlamak için derin öğrenme modeli kullanarak eğitilmiş bir sıralama yöntemi de tarafımızdan sunulmaktadır.

Özet (Çeviri)

Microbes, commensals and pathogens, control numerous functions in host cells. They can alter host signaling and modulate immune surveillance by interacting with host proteins through mimicking the host protein-protein interfaces. To shed light on the contribution of microbes to health and disease, it is vital to discern how microbial proteins rewire host signaling and through which host proteins. Current host-microbe interaction data is a long way from complete, and experimental methods for large-scale identification of HMIs is challenging. Most of the currently available methods for HMI prediction are based on global sequences or structural similarity. On the other hand, there is only one available webserver for these methods, which limits the usage of these tools by the researches and scientists. To address both issues, we developed Host-Microbe Interaction PREDictor (HMI-PRED), a user-friendly webserver for template-based structural prediction of protein-protein interactions (PPIs) between host (i.e., human) and any microbial species, including bacteria, viruses, fungi, and protozoa. HMI-PRED relies on“interface mimicry”through which the microbial proteins hijack host binding surfaces. HMI-PRED server was optimized by clustering the template interface set, which is used as bases for predictions. Given the 3D structure of a microbial protein of interest, HMI-PRED will return detailed 3D structural models of potential host-microbe interaction (HMI) complexes, the list of host endogenous and exogenous PPIs that can be disrupted by the microbe protein, and the functional annotation and tissue expression of the microbe-targeted host proteins. Also, the server offers 3D visualizations of the predicted structures with highlighted contact residues, as well as visualization of the predicted structure superimposed on the original template interface. The server also allows users to upload homology models of microbial proteins. The prediction results are stored in a repository for the community access. Users can examine and search the accumulated results. HMI-PRED is available for public at https://interactome.ku.edu.tr/hmi. We also introduce a ranking method for the predicted interactions using a deep learning model based on 3D structures which is trained to identify valid protein-protein interfaces.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    618230

    Koroner yoğun bakımda hasta deneyimleri ve etkileyen faktörlerin saptanması

    Patient experiences in coronary intensive care unit and determination of affecting factors

    ELANUR SARIGÜL

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2020

    HemşirelikAtatürk Üniversitesi

    İç Hastalıkları Hemşireliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. MEHTAP KAVURMACI

  2. Tez No

    256573

    Üsküdar bölgesinde yeni-klasik dönem örnekleri ve koruma sorunları (1900-1930)

    The new-classical period samples and conservation issues in Uskudar region(1900-1930)

    İSMAİL BÜYÜKSEÇGİN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2009

    MimarlıkMimar Sinan Güzel Sanatlar Üniversitesi

    Restorasyon Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. OĞUZ CEYLAN

  3. Tez No

    647351

    Design for luxury automotive hmi systems and driver experiences

    Başlık çevirisi yok

    SEVCAN YARDIM ŞENER

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2019

    Endüstri ve Endüstri MühendisliğiUniversity of Liverpool

    DR. MARK WHITE

    PROF. DR. OWAİN PEDGLEY

  4. Tez No

    746986

    Impact of HMI on driver trust for level 4 autonomous drive long haulage trucks

    Seviye 4 otonom uzun yol çekici araçlarda ekran içerik arayüz tasarımının güvene etkisi

    AYÇA ODABAŞI UYANIK

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    Endüstri Ürünleri TasarımıÖzyeğin Üniversitesi

    Tasarım, Teknoloji ve Toplum Bilimi Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ IŞIL OYGÜR İLHAN

  5. Tez No

    517438

    Intelligent sensing and tracking applications for human machine interaction

    İnsan makine etkileşimine yönelik akıllı algılama ve takip etme uygulamaları

    MUHAMMET FATİH ASLAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2018

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiSelçuk Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ AKİF DURDU

Geri Dön