Αφηρημένο

θεραπεία απόσπασης ανδρογόνων είναι σήμερα η κύρια θεραπεία για μεταστατικό καρκίνο του προστάτη. Δυστυχώς, σε όλες σχεδόν τις περιπτώσεις, ανδρογόνων αποτυγχάνει να συλλάβει μόνιμα εξέλιξης του καρκίνου. Καθώς τα ανδρογόνα, όπως η τεστοστερόνη αποσυρθεί, προστάτη καρκινικά κύτταρα χάνουν την ευαισθησία των ανδρογόνων τους και αρχίζουν να πολλαπλασιάζονται χωρίς αυξητική ορμόνη παράγοντες. Σε αυτή τη μελέτη, κατασκευάσαμε και αναλύθηκε ένα μαθηματικό μοντέλο της ολοκλήρωσης μεταξύ παράγοντας σηματοδότησης αυξητικής ορμόνης, η ενεργοποίηση του υποδοχέα ανδρογόνων, και την έκφραση της κυκλίνης D και ειδικού προστατικού αντιγόνου σε ανθρώπινα LNCaP κύτταρα αδενοκαρκινώματος του προστάτη. Ο στόχος της μελέτης ήταν να διερευνηθεί ποια συστήματα σηματοδότησης ήταν σημαντικά στην απώλεια ανδρογόνων εξάρτησης. Το μοντέλο τυποποιήθηκε ως ένα σύνολο συνήθων διαφορικών εξισώσεων οι οποίες περιγράφονται 212 είδη και 384 αλληλεπιδράσεων, συμπεριλαμβανομένων τόσο του mRNA και τα επίπεδα της πρωτεΐνης για τα βασικά είδη. Ένα σύνολο προσέγγιση επιλέχθηκε για να περιορίσουν τις παραμέτρους του μοντέλου και για την εκτίμηση των επιπτώσεων της παραμετρικής αβεβαιότητας στις προβλέψεις του μοντέλου. παραμέτρων του μοντέλου προσδιορίστηκαν χρησιμοποιώντας 14 σταθερής κατάστασης και δυναμικά σύνολα δεδομένων LNCaP που λαμβάνονται από πηγές της βιβλιογραφίας. Μεταβολές στο ρυθμό της έκφρασης του προστάτη όξινης φωσφατάσης ήταν επαρκής για να συλλάβει διαφορετικά επίπεδα ανδρογόνων εξάρτησης. Ανάλυση του προτύπου που προβλέπεται εικόνα για τη σημασία των στοιχείων του δικτύου ως συνάρτηση των ανδρογόνων εξάρτηση. Η σημασία των ανδρογόνων διαθεσιμότητα των υποδοχέων και των αξόνων σηματοδότησης ΜΑΡΚ /Akt ήταν ανεξάρτητη από το καθεστώς των ανδρογόνων. Είναι ενδιαφέρον, ανδρογόνων διαθεσιμότητα υποδοχέα ήταν σημαντική ακόμη και σε κύτταρα LNCaP ανεξάρτητου από ανδρογόνο. Μετάφραση έγινε σταδιακά πιο σημαντικό σε κύτταρα LNCaP ανεξάρτητου από ανδρογόνο. Περαιτέρω ανάλυση έδειξε μια θετική συνέργεια μεταξύ της ΜΑΡΚ και Akt άξονες σηματοδότησης και τη μετάφραση των βασικών δεικτών πολλαπλασιασμού όπως κυκλίνης D σε ανδρογόνο-ανεξάρτητα κύτταρα. Λαμβανόμενα μαζί, τα αποτελέσματα υποστηρίζουν τη στόχευση τόσο της Akt και ΜΑΡΚ. Επιπλέον, η ανάλυση έδειξε ότι η άμεση στόχευση του μεταφραστικού μηχανημάτων, ειδικά eIF4E, θα μπορούσε να είναι αποτελεσματική σε καρκίνους του προστάτη ανεξάρτητο από ανδρογόνο

Παράθεση:. Tasseff R, Nayak S, Salim S, Kaushik Ρ, Rizvi Ν, Varner JD (2010) Ανάλυση των μοριακών δικτύων σε ανδρογόνα εξαρτημένων και ανεξάρτητων Καρκίνος του προστάτη αποκάλυψε εύθραυστο και ισχυρή υποσυστήματα. PLoS ONE 5 (1): e8864. doi: 10.1371 /journal.pone.0008864

Επιμέλεια: Kumar Selvarajoo, Πανεπιστήμιο του Keio, Ιαπωνία

Ελήφθη: 8 Σεπτεμβρίου του 2009? Αποδεκτές: 22 του Δεκεμβρίου του 2009? Δημοσιεύθηκε: 28 Γενάρη 2010

Copyright: © 2010 Tasseff et al. Αυτό είναι ένα άρθρο ανοικτής πρόσβασης διανέμεται υπό τους όρους της άδειας χρήσης Creative Commons Attribution, το οποίο επιτρέπει απεριόριστη χρήση, τη διανομή και την αναπαραγωγή σε οποιοδήποτε μέσο, ​​με την προϋπόθεση το αρχικό συγγραφέα και την πηγή πιστώνονται

Χρηματοδότηση:. Οι συγγραφείς αναγνωρίζουν την γενναιόδωρη οικονομική στήριξη του Γραφείου Ναυτικών Ερευνών (# N000140610293) για να JDV, την υποστήριξη της SN, και το ευγενικό οικονομική στήριξη του RT από ένα Εθνικό Ίδρυμα Επιστημών IGERT Μη Γραμμικών Συστημάτων Fellowship. Οι χρηματοδότες δεν είχε κανένα ρόλο στο σχεδιασμό της μελέτης, τη συλλογή και ανάλυση των δεδομένων, η απόφαση για τη δημοσίευση, ή την προετοιμασία του χειρογράφου

Αντικρουόμενα συμφέροντα:.. Οι συγγραφείς έχουν δηλώσει ότι δεν υπάρχουν ανταγωνιστικά συμφέροντα

Εισαγωγή

ο καρκίνος του προστάτη είναι η πιο κοινή μορφή καρκίνου στους άνδρες και η δεύτερη κύρια αιτία θανάτου από καρκίνο που σχετίζονται στις Ηνωμένες Πολιτείες [1]. Είναι γνωστό από το 1940 ότι τα ανδρογόνα, όπως η τεστοστερόνη, είναι αναγκαία για την ανάπτυξη καρκίνου του προστάτη. [2] Κατά συνέπεια, ανδρογόνων σε συνδυασμό με ακτινοβολία ή χημειοθεραπεία παραδοσιακή παραμένει ο πρωταρχικός μη χειρουργική θεραπεία για ανδρογόνο-εξαρτώμενη καρκίνο του προστάτη. Ανδρογόνων εκτομή οδηγεί αρχικά σε μειωμένη ανάπτυξη του όγκου και μειωμένη έκκριση των βιοδεικτών όπως ειδικό προστατικό αντιγόνο (PSA) [3] – [5]. Ωστόσο, σε όλες σχεδόν τις περιπτώσεις ανδρογόνων κατάλυση αδυνατεί να συλλάβει μόνιμα εξέλιξης του καρκίνου. Καθώς η τεστοστερόνη έχει αποσυρθεί, η δυσλειτουργία των κυττάρων του προστάτη χάνουν την ευαισθησία τους σε ανδρογόνων και αρχίζουν να πολλαπλασιάζονται χωρίς σήματα αυξητικής ορμόνης παράγοντα. Αυτά τα μη ευαίσθητα κύτταρα τεστοστερόνης μπορεί στη συνέχεια να οδηγήσει σε ανδρογόνων-Ανεξάρτητη καρκίνο του προστάτη (AIPC) [6]. Η φαινότυπος AIPC είναι στενά συνδεδεμένη με τη μετάσταση και μειωμένη επιβίωση. Δυστυχώς, οι τρέχουσες θεραπείες για μεταστατικό AIPC απέδειξαν μόνο μέτρια πλεονεκτήματα επιβίωσης [7]. Έτσι, μία αποτελεσματική therepy για μεταστατικό AIPC αντιπροσωπεύει μια ανικανοποίητη ιατρική ανάγκη και ένα ιδανικό στόχο για βιολογία συστημάτων.

AIPC χαρακτηρίζεται από δράση ανδρογόνων απουσία ανδρογόνων διέγερση. Στο επίκεντρο των ανδρογόνων δράσης είναι η ρύθμιση των ανδρογόνων υποδοχέων (AR) από ορμόνες όπως η τεστοστερόνη. AR είναι ένα κυτοσολικό στεροειδούς υποδοχέα ορμόνης που ανήκουν στην υπεροικογένεια των ενεργοποιημένων συνδέτη παράγοντες μεταγραφής. Άλλα μέλη αυτής της οικογένειας περιλαμβάνουν Βιταμίνη Α /D, οιστρογόνα, προγεστερόνη και των υποδοχέων θυρεοειδούς ορμόνης [8], [9]. Σε υγιή προστάτη επιθηλιακά κύτταρα, τα ανδρογόνα ενεργοποιήσετε AR και να οδηγήσετε ένα πρόγραμμα γονιδιακής έκφρασης AR-εξαρτώμενη. Σεξουαλική ανδρογόνα όπως η τεστοστερόνη τυπικά κυκλοφορούν στο αίμα, συνδέεται με τις πρωτεΐνες, όπως η Δεσμευτική σφαιρίνη ορμονών φύλου πρωτεΐνης (SHBG). Ελεύθερης τεστοστερόνης εισέρχεται στα κύτταρα του προστάτη όπου το ένζυμο 5-αναγωγάσης μετατρέπει σε ενεργοποιημένο διυδροτεστοστερόνη (DHT) [10]. Τόσο κυτοσολικό τεστοστερόνη και DHT μπορεί να δεσμεύσει AR, ωστόσο DHT έχει υψηλότερη συγγένεια για AR. Η δέσμευση του DHT για AR προάγει την ενεργοποίηση AR κυτοσολικό και τη μετατόπιση του ενεργοποιημένου AR στον πυρήνα. Πυρηνική AR οδηγεί την έκφραση των γονιδίων στόχων, συμπεριλαμβανομένων PSA με σύνδεση προς στοιχεία προαγωγού AR-απόκρισης [11], [12]. Λόγω της εξάρτησης από το πρόσδεμά του, θα περίμενε κανείς ενεργοποίηση Ar και Ar με γνώμονα την έκφραση του γονιδίου να απουσιάζει χωρίς διέγερση ορμόνης. Ωστόσο, AIPC έχει συχνά υψηλότερη έκφραση PSA και αυξημένη πολλαπλασιασμού των κυττάρων σε σύγκριση με ανδρογόνο-εξαρτώμενη ομόλογό του, ακόμη και χωρίς διέγερση [13], [14].

AIPC αυξήθηκε πολλαπλασιασμό και έκκριση PSA με την απουσία ανδρογόνου υποδηλώνει μια αποτυχία στη ρύθμιση της ενεργοποίησης του υποδοχέα ανδρογόνων. Feldman και Feldman εξετάσθηκαν πολλές πιθανές AR ρυθμιστικές οδούς ίσως υπεύθυνη για ανδρογόνων δράση με την απουσία της διέγερσης ορμόνης [15]. Μια υπόθεση, που αναφέρεται ως το μονοπάτι υπερευαισθησίας, δείχνει ότι AR μπορεί να είναι πιο ευαίσθητο σε ανδρογόνο σε AIPC. Αυτό θα επιτρέψει την ενεργοποίηση Ar και Ar με γνώμονα την έκφραση του γονιδίου σε πολύ χαμηλότερα επίπεδα εξωκυτταρικών σημάτων τεστοστερόνης. Μια άλλη υπόθεση, που αναφέρεται ως promiscuous οδό, δείχνει ότι AR μπορούν να ενεργοποιηθούν με μη-ανδρογόνο ανταγωνιστές. Μια τρίτη υπόθεση, διερευνηθούν εδώ, υποδηλώνει ότι AR μπορεί να ενεργοποιηθεί από άλλες οδούς, για παράδειγμα, το μιτογόνο Activated Protein Kinase (ΜΑΡΚ) καταρράκτη. Αρκετές μελέτες υποστηρίζουν αυτή την cross-talk υπόθεση, που μερικές φορές αναφέρεται ως εκτός νόμου οδού. Culig

et al.

Έδειξε DU-145 κύτταρα όγκου ανθρώπινου προστατικού ότι οι αυξητικοί παράγοντες, π.χ., ΙΟΡ-Ι, ΚΟΡ και EGF θα μπορούσε να οδηγήσει την ενεργοποίηση AR χωρίς ανδρογόνων [16]. Ναζαρέτ και Weigel έδειξε στον ανθρώπινο προστάτη PC-3 κύτταρα τα οποία AR θα μπορούσε επίσης να ενεργοποιείται από την πρωτεΐνη κινάσης Α ενεργοποιητή, φορσκολίνη απουσία ανδρογόνων [17]. Άλλες μελέτες έχουν προτείνει μια σύνδεση μεταξύ Her2 επαγόμενη ενεργοποίηση του πρωτεύοντος καταρράκτη ΜΑΡΚ και ενεργοποίηση AR [18]. Για παράδειγμα, η υπερέκφραση Her2 συσχετίστηκε θετικά με μειωμένη ευαισθησία στην ανδρογόνων, η αυξημένη έκφραση AR που εξαρτώνται PSA, αυξημένη ενεργοποίηση AR, αυξημένη μάζα του όγκου και συντομεύεται λανθάνουσα όγκου [14], [18] – [20]. Έτσι, θα περίμενε κανείς ρυθμιστές της ενεργοποίησης Her2, για παράδειγμα, οι διάφορες μορφές της 100 kDa γλυκοπρωτεΐνη του προστάτη όξινης φωσφατάσης (PAcP), θα μπορούσαν να αποτελέσουν σημαντικούς παράγοντες ανδρογόνων εξάρτηση και τον βαθμό του όγκου [21] – [26]. Ενδοκυτταρική PAcP (cPAcP) της οποίας η έκφραση είναι AR ανταποκρίνεται, ρυθμίζει προς τα κάτω Her2 από αποφωσφορυλίωση. Από την άλλη είχε, εκκρίνεται PAcP (sPAcP) προωθεί μέτρια ενεργοποίηση Her2 από έναν άγνωστο μηχανισμό [26].

Αποτελέσματα

Ο στόχος αυτής της μελέτης ήταν να καθοριστεί ποια στοιχεία σηματοδότησης ήταν σημαντική στην AI σε σχέση με τα κύτταρα μ.Χ. LNCaP. Προς επίτευξη αυτού του στόχου, θα κατασκευαστεί και αναλύονται μια μηχανιστική μαθηματικό μοντέλο του ανδρογόνων απάντησης τριών διαφορετικών υπο-γραμμές αδενοκαρκινώματος LNCaP του προστάτη. Ερευνήσαμε την ενεργοποίηση ΜΑΡΚ-εξαρτώμενη εκτός νόμου των AR σε AD (C-33), mid-range (C-51) και AI (C-81) LNCaP κύτταρα [13], [27]. μοντέλο δικτύου μας περιλαμβάνονται: πυρηνικών ορμονικών και ενεργοποίηση του υποδοχέα αυξητικού παράγοντα διαμεμβρανική? μεταγραφική δραστηριότητα μέσω του υποσυστήματος ΜΑΡΚ [28] – [30] μαζί με εκτός νόμου την ενεργοποίηση του AR μέσω ΜΑΡΚ [15], [18]? PI3K /AKT /TOR μεσολάβηση έναρξη της μετάφρασης [31], [32]? η μεταγραφική και μεταφραστική ρύθμιση του PSA, κυκλίνη D και έκφραση PAcP [14], [20]? και η ρύθμιση της δραστηριότητας Her2 από PAcP [26] (Εικ. 1). Το δίκτυο που περιγράφεται 212 είδη και 384 αλληλεπιδράσεις (Πίνακας S1). Η μεταγραφή και η μετάφραση ήταν μοντελοποιηθεί χρησιμοποιώντας στοιχειώδεις ενέργειες που βασίζονται στην βιβλιογραφία (συμπληρωματικό υλικό). Συστατική και οργανωμένη έκφραση του PSA, κυκλίνη D και τις δύο μορφές PAcP θεωρήθηκαν στο μοντέλο. Η

συνολική

επίπεδο όλων των άλλων πρωτεϊνών μοντέλο ήταν σταθερή. Έχουμε πρότυπο των μοριακών αλληλεπιδράσεων χρησιμοποιώντας μαζική δράση κινητικής διεργασίες μέσα σε μια συνήθης διαφορική εξίσωση (ODE) πλαίσιο. Διαφορικών εξισώσεων είναι μια κοινή μέθοδος μοντελοποίησης βιολογικών οδών και έχουν χρησιμοποιηθεί για τη μοντελοποίηση μιας σειράς διαδικασιών μεταγωγής σήματος [29], [33] – [41]. Μάζα κινητική ενέργεια έχουν επίσης χρησιμοποιηθεί εκτεταμένα, για παράδειγμα, με το υπόδειγμα του υποδοχέα της κινάσης της τυροσίνης σηματοδότηση [41], η πήξη του αίματος [39], τα δίκτυα πόνος [40] ή Toll σαν υποδοχέα σηματοδότησης [42], [43]. Έχουν επίσης ένα βασικό στοιχείο για την επιτυχία των προσεγγίσεων διαταραχής-αντίδρασης που έχουν δείξει ότι η απλή γραμμική κανόνες διέπουν συχνά τη συμπεριφορά ανταπόκριση των βιολογικών δικτύων [44]. Το μοντέλο ODE ήταν ντετερμινιστική και κατέλαβε μόνο τον πληθυσμό κατά μέσο όρο συμπεριφορά. Ενώ υποτίθεται χωρική ομοιογένεια, είμαστε διαφοροποιούνται μεταξύ του κυτταροπλάσματος και διεργασιών μεμβράνης εντοπίζεται. Χρησιμοποιήσαμε κινητική μαζική δράση για να περιγράψει το ποσοστό του κάθε μοριακή αλληλεπίδραση. Έτσι, οι 384 κινητικές παραμέτρους του μοντέλου ήταν κυρίως σύνδεσης, αποσύνδεσης ή σταθερές καταλυτικό ρυθμό. Με μία εξαίρεση, παραμέτρους του μοντέλου υπολογίστηκαν και επικυρωθεί χρησιμοποιώντας τα δεδομένα εκπαίδευσης LNCaP ληφθεί από πηγές της βιβλιογραφίας (Πίνακας S2). Ωστόσο, ήμασταν σε θέση να εκτιμήσει το μοναδικό παραμέτρων του μοντέλου. Αντ ‘αυτού, εκτιμάται ότι μια οικογένεια ή

σύνολο

των παραμέτρων που ήταν σύμφωνη με τα δεδομένα εκπαίδευσης. Το σύνολο μας επέτρεψε να εκτιμήσουμε το μοντέλο αβεβαιότητα που σχετίζεται με τα πολλά κακώς χαρακτηρίζεται παραμέτρους. Αναλύσαμε το μοντέλο σύνολο να κατανοήσουν καλύτερα ποια αρχιτεκτονικά χαρακτηριστικά ήταν σημαντική στην εξαρτώμενη από ανδρογόνα σε σχέση με τα κύτταρα της ανεξαρτησίας.

Το μοντέλο αρχιτεκτονικής διατυπώθηκε από την άθροιση μοριακή ενότητες σε ένα ενιαίο δίκτυο (βλέπε ένθετο για λεπτομέρειες υψηλού επιπέδου). Το μοντέλο περιγράφει αυξητικού παράγοντα και επαγόμενη ορμόνη έκφραση της κυκλίνης D, PSA και τις δύο μορφές PAcP. Η πλήρης λίστα των μοριακών αλληλεπιδράσεων που περιλαμβάνει το μοντέλο (μαζί με κινητικές τιμές παραμέτρων) δίνονται στον Πίνακα S1.

Η

Η εκτίμηση του Ensemble του προστάτη Μοντέλο Παράμετροι

μοντέλα μεταγωγής σήματος συχνά εμφανίζουν σύνθετη συμπεριφορά [45] – [48]. Συχνά δεν είναι δυνατόν να προσδιοριστούν οι παράμετροι μοντέλο, ακόμη και με εκτενή δεδομένα εκπαίδευσης [49]. Έτσι, παρά τα πρότυπα αναγνώρισης [50], καθώς και την ενσωμάτωση της αναγνώρισης μοντέλου με πειραματικό σχέδιο [51], εκτίμηση παραμέτρων παραμένει πρόκληση. Σε αυτή τη μελέτη, η

σύνολο

της αληθοφανείς παραμέτρων του μοντέλου εκτιμήθηκε από AI και AD LNCaP υπο-κλώνους. Ensemble προσεγγίσεις έχουν αντιμετωπιστεί με επιτυχία η αβεβαιότητα στην συστημική βιολογία και σε άλλους τομείς, όπως η πρόβλεψη του καιρού [40], [52] – [55]. κεντρική αξία τους είναι η ικανότητα να περιορίσουν τις προβλέψεις του μοντέλου, παρά την αβεβαιότητα. Για παράδειγμα, δείΐιηα και συνεργάτες έδειξαν σε ένα μοντέλο του αυξητικού παράγοντα επισημαίνοντας ότι οι προβλέψεις ήταν δυνατή με τη χρήση σύνολα παρά ελλιπείς πληροφορίες παραμέτρων (μερικές φορές μόνο σειρά των εκτιμήσεων μεγέθους) [46]. Έδειξαν επίσης ότι το μοντέλο σύνολα ήταν έξυπνη χρήση πολλών διαφορετικών μαθηματικών μοντέλων [56].

Οι 420 άγνωστες παράμετροι του μοντέλου (384 κινητικές σταθερές και 36 μη-μηδενική αρχικές συνθήκες) εκτιμήθηκαν με τη χρήση 14 χρονοσειρών και σταθεροποιημένης σύνολα εκπαίδευσης κράτους ληφθεί από πηγές της βιβλιογραφίας (Πίνακας S2). Η διαδικασία προσδιορισμού των παραμέτρων που χρησιμοποιούνται κατ ‘ανώτατο όριο πιθανότητα στρατηγική του τυχαίου περιπάτου με περιορισμό συσχέτισης για τον εντοπισμό μια διαφορετική οικογένεια των πιθανών συνόλων παραμέτρων (Σχ. 2C). Δημιουργήσαμε 3210 σύνολα δυνατή παράμετρο και επιλεγμένα 107 από αυτά να συμπεριληφθούν στο τελικό σύνολο. Η επιλογή έγινε για να ελαχιστοποιηθεί η πιθανή συσχέτιση μεταξύ συνόλων (Υλικά και Μέθοδοι). Η πλειοψηφία των παραμέτρων είχαν Συντελεστής διακύμανσης (CV) μεγαλύτερη από 100%. Έτσι, αν και το μοντέλο ανακεφαλαιώνει ποιοτικά τα δεδομένα εκπαίδευσης, πολλές από τις παραμέτρους ήταν κακώς περιορίζεται (Σχ. 2Β). Ωστόσο, οι παράμετροι που ασχολούνται με βασικά χαρακτηριστικά, όπως η κυκλίνη D και την έκφραση του PSA ήταν σχετικά καλά περιορισμένη (CV50%). Η χαμηλή απόκλιση από αυτές τις παραμέτρους θα μπορούσε να αποδοθεί στην πληθώρα των δεδομένων εκπαίδευσης D PSA /κυκλίνης. Εναλλακτικά, μπορεί να δείχνουν ότι οι μηχανισμοί αυτοί είχαν ένα μεγάλο αντίκτυπο στη συμπεριφορά του μοντέλου. Μια ενιαία δομή του δικτύου περιγράφεται τόσο εξαρτώμενη από ανδρογόνα (AD) και τα δεδομένα εκπαίδευσης ανδρογόνων Ανεξάρτητη (AI) με μόνο δύο πειραματικά αιτιολογημένες αλλαγές των παραμέτρων. Οι παράμετροι ελέγχου του ρυθμού έκφραση κυτταρικών PAcP (cPAcP) και εκκρίνεται PAcP (sPAcP) μειώθηκαν κατά ένα συντελεστή 0,01 και 0,5, αντίστοιχα, για τις κυτταρικές σειρές C-81 και C-51 σε σύγκριση με το C-33 (Σχ. 2Α). Η έκφραση κλιμάκωση παράγοντες PAcP επιλέχθηκαν ώστε να αντιστοιχούν με μετριέται αναλογίες έκφραση PAcP σταθερή κατάσταση για τις διαφορετικές κυτταρικές γραμμές [57]. Οι κινητικές παράμετροι και μη μηδενική αρχικές συνθήκες για το C-33 που δίνονται στον Πίνακα S1 και Πίνακας S3, αντίστοιχα

Α:. Σταθερή κρατικό επίπεδο PSA ως συνάρτηση της έκφρασης cPAcP και sPAcP. Οι κύκλοι αντιπροσωπεύουν τις τιμές που χρησιμοποιούνται για τη μοντελοποίηση των C-51 και C-81 κλώνους LNCaP. Όλες οι τιμές είναι σε σχέση με το C-33. Β: συντελεστής διακύμανσης (CV? Τυπική απόκλιση μιας παραμέτρου σχετικής προς μέση τιμή του) για το συγκρότημα παράμετρος που χρησιμοποιείται σε αυτή τη μελέτη. Ένα μικρό βιογραφικό πρότεινε μια παράμετρος ήταν σφιχτά περιορίζεται από τα δεδομένα εκπαίδευσης που χρησιμοποιούνται για την αναγνώριση του μοντέλου. Οι παράμετροι με τις τρεις μικρότερες βιογραφικά σημειώματα που παρατίθενται. C: Η στρατηγική αναγνώριση παραμέτρων. Πολλαπλές τροχιές Μόντε Κάρλο χρησιμοποιήθηκαν για να εξερευνήσετε τυχαία χώρο παράμετρο. Το σφάλμα της προσομοίωσης και η συσχέτιση μεταξύ των σετ παραμέτρων χρησιμοποιήθηκε για να δημιουργήσει την οικογένεια των συνόλων παραμέτρων που χρησιμοποιήθηκαν στη μελέτη προσομοίωσης.

Η

Το Συγκρότημα AI /AD LNCaP Μοντέλα ανακεφαλαιώνει ανδρογόνων δράσης και η δραστηριότητα του εκτός νόμου μονοπάτι

AR μπορεί να ενεργοποιηθεί τόσο από ορμόνες εξαρτάται και ανεξάρτητες πορείες. Σε αυτή τη μελέτη, θεωρήσαμε τόσο η παραδοσιακή ορμόνη εξαρτάται και ΜΑΡΚ μεσολάβηση ενεργοποίησης AR. Έχουμε επιλέξει τα δεδομένα κατάρτισης διαμορφώνει για να περιορίσουν κάθε τρόπο ενεργοποίησης AR και το επακόλουθο πρόγραμμα έκφραση του γονιδίου AR-οδηγείται. Τα δεδομένα του Lee

et al.

, Χρησιμοποιήθηκε για να περιορίσουν την σχέση μεταξύ της έκφρασης PSA και ενεργοποίηση AR σε AI και τα κύτταρα Αϋ [14]. Ενεργοποιημένος AR διαμορφώθηκε ταυτόχρονα ως μεταγραφικός ενεργοποιητής της έκφρασης PSA [58] και μία μεταγραφική δαμαστής έκφρασης PAcP [20]. Το μοντέλο ανακεφαλαιώνει τα ποιοτικά χαρακτηριστικά της έκφρασης PSA στο πρωτεϊνικό επίπεδο για το C-81 και C-33 (Σχ. 3Β). Επιπλέον, η βασική και αυξημένο επίπεδο PSA mRNA μετά υπερέκφραση του Her2 σε C-33 ήταν επίσης καλά περιγραφεί (Εικ. 4). Το PSA mRNA δεδομένα ελήφθησαν από μια ξεχωριστή μελέτη LNCaP [18]. Τα C-33 προσομοιώσεις ανακεφαλαίωνε την παρατηρούμενη χαμηλότερη έκφραση PSA (4 φορές) σε σύγκριση με C-81 σε απουσία ανδρογόνων (Σχ. 3Β, αρχικό σημείο). Μετά διέγερση DHT (10 ηΜ σε t = 1 ώρα) έκφραση PSA αυξήθηκαν για δύο κλώνους. Ωστόσο, η αύξηση ήταν πιο σημαντική για το C-33 (Σχ. 3Β). Η μελέτη του Meng

et al.

Χρησιμοποιήθηκε για να περιορίσουν τη σχέση μεταξύ της ενεργοποίησης AR και έκφραση PAcP [20]. Η προσθήκη του DHT έως C-33 κυττάρων μειώθηκε PAcP έκφρασης και αυξημένη φωσφορυλίωση Her2 (Σχήμα 3Α).

Α:. Her2 phosphoralation (κύκλοι) και έκφραση cPAcP (τετράγωνα) για C-33 κύτταρα μετά από την προσθήκη του DHT. Τα πειραματικά δεδομένα που αναπαράγεται από Meng

et al.

[20]. Β: έκφραση PSA μετά την προσθήκη της DHT στο C-81 (τετράγωνα) και C-33 (κύκλοι) κλώνων LNCaP. Τα πειραματικά δεδομένα που αναπαράγεται από Lee

et al.

[14]. Η σκιασμένη περιοχή σε κάθε οικόπεδο υποδηλώνει μία τυπική απόκλιση κέντρο περίπου του συνόλου μέση (γραμμή).

Η

Her2 υπερέκφραση διαμορφώθηκε ως 50% αύξηση του ποσοστού έκφραση του HER2. Μπαρ δηλώνουν το μέσο επίπεδο PSA mRNA πάνω από το σύνολο των παραμέτρων, ενώ οι ράβδοι σφάλματος υποδηλώνουν ένα σύνολο τυπική απόκλιση. Τα πειραματικά δεδομένα mRNA PSA προσαρμόστηκε (επανασχεδιάζω) από [18].

Η

Το μοντέλο ανακεφαλαιώνει τα θετικά σχόλια μεταξύ των Her2 που προκαλείται από την ενεργοποίηση της ΜΑΡΚ και τη δράση των ανδρογόνων. Αρκετές μελέτες έχουν δείξει ότι μπορεί να ενεργοποιήσει ΜΑΡΚ AR σε απουσία διέγερσης ορμόνης. Ενεργοποιείται AR μεταγραφικά ρυθμίζει προς τα κάτω την έκφραση cPAcP η οποία με τη σειρά της αυξάνει την ενεργοποίηση του HER2. Τόσο διμερισμό του Her2, μαζί με την παραδοσιακή παράγοντα μονοπάτι EGFR-ανάπτυξη μπορεί να ενεργοποιήσει ΜΑΡΚ, που οδηγεί σε ένα θετικό βρόχο ανάδρασης. Ωστόσο, η ενεργοποίηση ΜΑΡΚ που προκαλείται τυπικό αυξητικός παράγοντας είναι παροδική, ενώ απο-ρυθμίζονται ενεργοποίησης που προκαλείται από ΜΑΡΚ Her 2 είναι επίμονη. Η μονάδα ΜΑΡΚ στο μοντέλο που περιγράφεται και τις δύο οδούς ενεργοποίησης. ενεργοποίησης εξαρτάται ΜΑΡΚ αυξητικού παράγοντα περιορίστηκε από δυναμικές μετρήσεις της φωσφορυλιωμένης επίπεδα ERK (ERKpp) μετά από διέγερση του EGFR με 8 ηΜ EGF (Σχ. 5D). Το EGF προκάλεσε δεδομένα ERKpp ελήφθη από κύτταρα HeLa [30]. Ωστόσο, αναμένουμε παροδική EGF-επαγόμενη ενεργοποίηση ΜΑΡΚ σε κύτταρα LNCaP θα είναι ποιοτικά παρόμοια με HeLa δεδομένης της διατηρημένη φύση μιτογόνου σηματοδότησης. Εμείς περιορίζεται Her2 επαγόμενη ενεργοποίηση ΜΑΡΚ χρησιμοποιώντας δεδομένα έκφρασης πρωτεΐνης κυκλίνης D σε C-33 και C-81 κύτταρα χωρίς ανδρογόνων εξής PAcP έκφραση (Εικ. 5C). έκφραση κυκλίνης D συζεύχθηκε προς ERK μέσω των ETS και ΑΡ1 μεταγραφή παράγοντες, δύο από τα οποία ενεργοποιούν την έκφραση της κυκλίνης D [59]. HER2 που προκαλείται από την ενεργοποίηση ΜΑΡΚ οδήγησε σε μια επίμονη σήμα ETSp σε σύγκριση με την ενεργοποίηση ETS μετά την ενεργοποίηση του EGFR που προκαλείται ΜΑΡΚ (Εικ. 5D, ένθετο). Ονομαστικά, C-33 κύτταρα έχουν έκφραση κατώτερο κυκλίνης D σε σύγκριση με C-81 (Εικ. 5C, λωρίδα 1 και 4). Η διαφορά στην έκφραση κυκλίνης D μεταξύ C-33 και C-81 κύτταρα ήταν ποιοτικά συνεπής με αυξημένη C-81 πολλαπλασιασμού [13]. Ενώ η έκφραση του cPAcP σε C-81 μείωσε τα επίπεδα της κυκλίνης D (Σχ. 5C, λωρίδα 2), η έκφραση sPAcP προκάλεσε καμία μεταβολή (Εικ. 5C, λωρίδα 3). Επιπλέον, το μοντέλο

προβλέψει

μια δοσοεξαρτώμενη αύξηση στα επίπεδα C-33 κυκλίνη D 24 ώρες μετά την προσθήκη της DHT (Σχ. 6Α). Αν και η αύξηση της κυκλίνης D είναι αξιοσημείωτη μόνο σε απόκριση σε υψηλά επίπεδα της DHT (10 ή 100 nm) η πρόβλεψη είναι ποιοτικά συνεπής με πειραματικά δεδομένα

δεν

περιλαμβάνονται στους υπολογισμούς σύνολο [60].

Α: Επίδραση του HER2 και ΜΕΚ υπερέκφραση σε LNCaP C-33 επίπεδα σταθερής κατάστασης του PSA. Η αναστολή της ΜΕΚ αναστέλλει τη δράση υπερέκφραση του HER2. Τα πειραματικά δεδομένα προσαρμόστηκαν από Lee

et al.

[14]. Β: Επίδραση του HER2 και ΜΕΚ αναστολή σε LNCaP C-33 επίπεδα σταθερής κατάστασης του PSA. Η αναστολή της είτε HER2 ή ΜΕΚ μπλοκ υψηλά επίπεδα PSA AIPC. Τα πειραματικά δεδομένα προσαρμόστηκαν από Lee

et al.

[14]. C: Επίδραση των ισομορφών PAcP στα επίπεδα κυκλίνης D LNCaP σταθερή κατάσταση. Τα πειραματικά δεδομένα προσαρμόστηκαν από Lingappa και συνεργάτες (Prosetta Corporation, αδημοσίευτα δεδομένα). D: Παροδικές ενεργοποίηση της ERK μέσω σηματοδότησης εξαρτώνται από προσδέματα EGF (8 ηΜ EGF σε t = 60s) σε κύτταρα HeLa. Τα δεδομένα HeLa αναπαράχθηκε από [30]. Ένθετο: Προσομοιωμένη φωσφορυλιωμένη ETS επίπεδα (ETSp) μετά την προσθήκη 8 ηΜ EGF με την παρουσία και απουσία του HER2. ενεργοποίηση HER2 οδηγεί ένα συνεχές μήνυμα ΜΑΡΚ οποία με τη σειρά υπέστη ενεργοποίηση ETS. Η σκιασμένη περιοχή δείχνει μία τυπική απόκλιση κέντρο περίπου του συνόλου μέση τιμή (γραμμή).

Η

Ένα Ensemble πρόβλεψη της έκφρασης κυκλίνης D μετά την προσθήκη του DHT σε 1 ώρα σε C-33 κλώνους. Το σύνολο προέβλεψε δοσοεξαρτώμενη αύξηση της κυκλίνης Α σε 24 ώρες μετά την προσθήκη DHT. Τα πειραματικά δεδομένα προσαρμόστηκε από Barnes-Ellerbe

et al.

[60]. Β Προβλεπόμενη επίδραση ενός knockdown AR επί της έκφρασης PSA μετά την προσθήκη των ανδρογόνων σε 1 ώρα σε C-33 άγριου τύπου και C-33 AR knock-down κλώνων. Το σύνολο προβλεπόμενη ένα κατά προσέγγιση 50% μείωση στην ανδρογόνων που διεγείρεται έκφραση PSA λόγω AR knock-down 72 ώρες μετά την αγωγή. Τα πειραματικά δεδομένα αναφέρθηκε από Eder

et al.

[61]. Το μπαρ σφάλμα υποδηλώνει μία τυπική απόκλιση κέντρο περίπου του συνόλου μέση.

Η

Για να περιορίσετε περαιτέρω τη σχέση μεταξύ της ΜΑΡΚ, Her2 και ενεργοποίηση AR, χρησιμοποιήσαμε τη μελέτη διαταραχή Her 2 του Lee

et al.

[14] στο σύνολο υπολογισμούς. Επειδή τα μεγέθη διαταραχή δεν έχουν αναφερθεί, θεωρήσαμε ότι το 50% για όλες τις αλλαγές. Όπου είναι δυνατόν, η υπόθεση αυτή επικυρώθηκε από την ανάλυση των αντίστοιχων κηλίδων Western με τη χρήση του πακέτου λογισμικού GelEval (v1.22, Frog Dance Software). Η διατάραξη μέγεθος του 50% ήταν περίπου συνεπής με τις δημοσιευμένες blots. Μια αύξηση κατά 50% Her2 οδήγησε σε αύξηση κατά 50% περίπου σε έκφραση PSA σε C-33 χωρίς ανδρογόνων (Σχ. 5Α, λωρίδες 1 και 3). Ενώ μια μείωση κατά 50% σε Her2 σε C-81 οδήγησε σε μια παρόμοια μείωση στην έκκριση του PSA (εικ. 5Β, λωρίδες 1 και 2). Περαιτέρω διάσπαση του Her2 μπλοκάρει αποτελεσματικά την έκφραση του PSA σε C-81 χωρίς ανδρογόνων (Σχ. 5Β, λωρίδα 3). Μια μείωση κατά 50% του ΜΕΚ, ένα από τα τρία βασικά πρωτεϊνικές κινάσες σε ΜΑΡΚ, οδήγησε σε μειωμένη έκφραση PSA σε C-81 (Σχ. 5Β, λωρίδα 4). Ενώ μια αύξηση κατά 50% του ΜΕΚ σε C-33 αυξημένη έκφραση του PSA κατά 5 φορές (Εικ. 5Α, λωρίδα 2). Ο συνδυασμός της αναστολής ΜΕΚ και ενεργοποίηση Her2 (50% αύξηση σε Her2 και μείωση κατά 50% σε ΜΕΚ) μειωμένη έκφραση PSA σε C-33 (Εικ. 5Α, λωρίδα 4). Επιπλέον, το μοντέλο

προέβλεψε

μια αύξηση στην C-33 επίπεδα PSA 72 ώρες μετά από ένα προσθήκη 2 ηΜ της τεστοστερόνης ανδρογόνων. Προσομοιώσεις που πραγματοποιήθηκαν με το 10% της AR αρχική κατάσταση προβλεφθεί ένα κατά προσέγγιση 50% μείωση της τεστοστερόνης που διεγείρεται PSA (εικ. 6Β). Τα μειωμένα επίπεδα του PSA είναι συμβατό με τα στοιχεία πειραματικά δεδομένα για AR αντίθετης φοράς knock-downs στην εξαρτώμενη από ανδρογόνα LNCaP κύτταρα [61]. Αυτά τα στοιχεία ήταν

δεν

περιλαμβάνονται στους υπολογισμούς σύνολο. Στο σύνολό τους, το μοντέλο αναπαραχθεί ποιοτικά χαρακτηριστικά της σχέσης μεταξύ ΜΑΡΚ, ενεργοποίηση AR και τη δράση των ανδρογόνων. Επιπλέον, η ποιοτική συμφωνία μεταξύ μοντέλου και των πειραμάτων για την έκφραση του PSA και κυκλίνης D πρότεινε ότι τα μοντέλα μεταγραφή και υποσύστημα μετάφραση λειτουργούσαν σωστά.

Η ευαισθησία και η ευρωστία ανάλυση αποκάλυψε Βασικά υποσυστήματα σε AI και AD κύτταρα

ανάλυση ευαισθησίας προσδιορίζονται οι αλληλεπιδράσεις σημαντικό στην C-33, C-51 και C-81 κύτταρα (Εικ. 7 και Πίνακας S4). Υπολογίσαμε τη συνολική μέλος Ευαισθησία Συντελεστές (OSSCs) για τους τρεις κλώνους LNCaP πάνω από το σύνολο των παραμέτρων (Υλικά και Μέθοδοι). Οι τιμές OSSC κατατάχθηκαν-παραγγείλει βασίζεται σε απόλυτο μέγεθος τους. Η διάσταση του AR από Heat Shock Πρωτεΐνες (HSP), συστατικά του Akt σηματοδότησης ενεργοποίησης άξονα και ΜΑΡΚ ήταν σημαντικές (άνω του 2% των ευαίσθητων αλληλεπιδράσεις) ανεξάρτητα από ανδρογόνο κατάσταση. Απομονωμένος AR ήταν σε θέση να ενεργοποιούνται από τα ανδρογόνα ή ΜΑΡΚ. Έτσι, η αυξημένη AR-HSP διάστασης προωθηθεί αυξημένη ενεργοποίηση Ar και Ar-οδηγείται γονιδιακής έκφρασης. Αρκετά συστατικά του καταρράκτη ΜΑΡΚ ήταν επίσης σημαντικό συμπεριλαμβανομένης και της δέσμευσης του Ras στην GAP και Raf, και την αποφωσφορυλίωση της ERK. Η ευαισθησία του ΜΑΡΚ δεν ήταν απροσδόκητη. ERK ήταν κρίσιμη για την απαγόρευση ενεργοποίηση του AR. Επιπλέον, η ενεργοποίηση της ERK διαμορφώθηκε ως Ras εξαρτάται. Βρήκαμε επίσης το Akt άξονα σηματοδότησης για να έχουν τα συστατικά στην κορυφή 2% των ευαίσθητων αλληλεπιδράσεων ανεξάρτητα από ανδρογόνο κατάσταση. Για παράδειγμα, ο σχηματισμός του ΡΙΡ3, ένα πρώιμο στάδιο κατά τον άξονα σηματοδότησης ΡΙ3Κ /Akt ρυθμίζεται από ΡΤΕΝ, βρέθηκε να είναι εξαιρετικά ευαίσθητα σε όλους τους κλώνους. Κοιτάζοντας πέρα ​​από το ανώτερο 2% των ευαίσθητων αλληλεπιδράσεις, εντοπίστηκαν πρόσθετες κοινών μηχανισμών. Αυτά περιλαμβάνονται οι αλληλεπιδράσεις AR με DHT, η πρόσληψη των μορίων προσαρμογέα από Her2, την ενεργοποίηση της ERK από MEKpp και επιπλέον ρύθμιση του σχηματισμού ΡΙΡ3 από PTEN

Α:. Σύγκριση της μέσης παράμετρο OSSC κατατάσσεται για το C-33 και C -81 μοντέλα LNCaP. Μεγάλες τάξεις δείχνουν αστάθειας. Σημεία αριστερά της γραμμής 45 είναι πιο σημαντικό σε C-33, ενώ μετατοπίζεται προς τα δεξιά δείχνουν αυξημένη σημασία στο C-81. Τα σημεία που διοργανώθηκε από βιολογική λειτουργία. Β: Σύγκριση της μέσης παραμέτρου OSSC κατατάσσεται για μηχανισμούς μετάφρασης (συμπεριλαμβανομένου του ρόλου της Akt σηματοδότησης στην έναρξη της μετάφρασης) σε C-33 έναντι C-81 κλώνους LNCaP. Οι μπάρες σφάλματος δείχνουν μία τυπική απόκλιση επικεντρώνεται γύρω από τη μέση σύνολο αξίας. C: Η τελική μηχανισμός στη μεταγραφή PSA γίνεται όλο και πιο ισχυρή w.r.t επιθετικότητα του καρκίνου, όπως υποδεικνύεται από μία σημαντική μείωση της μέσης OSSC Rank. D: Η τελική μηχανισμός σε μετάφραση PSA (λήξη μετάφραση) ήταν όλο και πιο εύθραυστη w.r.t επιθετικότητα του καρκίνου, όπως φαίνεται από τη σημαντική αύξηση της μέσης τάξης OSSC. Τα αποτελέσματα δείχνουν μια μετατόπιση του λαιμού της φιάλης για την παραγωγή του PSA από μεταγραφή μετάφραση ως καρκίνου του προστάτη κύτταρα χάνουν ανδρογόνου εξάρτησή τους. Η κορυφή και το κάτω μέρος κάθε κουτιού δηλώνουν την 25η και 75η εκατοστιαία της κατάταξης OSSC πάνω από το σύνολο των παραμέτρων. Η κεντρική γραμμή υποδηλώνει τη μέση τιμή. Μουστάκια δείχνουν οι πλέον παρατηρήσεις και μαύρο σταυροί δείχνουν ακραίες τιμές.

Η

αλληλεπιδράσεις μετάφραση έγινε πιο εύθραυστη, ενώ η μεταγραφή έγινε πιο ισχυρή με την αύξηση των ανδρογόνων ανεξαρτησία. HER2 αυτόματη ενεργοποίηση και τις αλληλεπιδράσεις HER2 cPAcP ήταν επίσης όλο και πιο σημαντικό με την αυξανόμενη ανεξαρτησία των ανδρογόνων. Η διαφορά στη σημασία των αλληλεπιδράσεων στο AI έναντι μ.Χ. LNCaP κλώνων εκτιμήθηκε υπολογίζοντας αλλαγές στην κατάταξη της ευαισθησίας (Πίνακας S5). Εκτός από την εξέταση C-33 και C-81, αναλύσαμε ένα τρίτο κλώνο, C-51, η οποία ήταν μέτρια εξαρτώμενη από ανδρογόνα. Υπήρχαν 117 στατιστικά σημαντικές μετατοπίσεις (52 και 65 περισσότερο λιγότερο ευαίσθητες) μεταξύ των C-81 και C-33 κλώνους. Ωστόσο, μόνο το 14 βάρδιες ήταν μεγαλύτερες από ό, τι ένα πρότυπο πάνω από την μέση μετατόπιση. Από τα 14 μεγάλες μετατοπίσεις, το 50% που εμπλέκονται PSA και μετάφρασης PAcP ενώ το υπόλοιπο συνδέθηκαν με Her2 και cPAcP. Αντίθετα, η μεταγραφή του PSA έγινε πιο ισχυρή με την αυξανόμενη ανεξαρτησία των ανδρογόνων. Ομοίως, κατά τη σύγκριση των C-33 έως C-51, μετάφραση PSA και τη δραστηριότητα Her2 έγινε πιο ευαίσθητη με την αύξηση της ανεξαρτησίας των ανδρογόνων. Επιθεώρηση της σημασίας του τελικού σταδίου στη μεταγραφή και τη μετάφραση PSA μεταξύ των μεμονωμένων μοντέλα της σύνολο έδειξε μια μετατόπιση από μεταγραφή (Εικ. 7C) προς μετάφραση (Σχ. 7D) στον πληθυσμό των μοντέλων. Η αυξανόμενη σημασία της μετάφρασης δεν περιορίστηκε σε PSA, αν και PSA ήταν το πιο σημαντικό παράδειγμα. Σε παγκόσμιο επίπεδο, 16 από τις 52 αλληλεπιδράσεις που ήταν πιο ευαίσθητα σε C-81 συμμετέχουν μετάφραση, ενώ μόνο 4 από 52 εμπλεκόμενων μεταγραφής. Δεν μετάφραση μηχανισμών έγινε πιο ισχυρή σε C-81 σε σύγκριση με το C-33. Παρόμοια με το PSA, η μετάφραση των άλλων βασικών πρωτεϊνών όπως cPAcP έγινε πιο ευαίσθητο σε C-81 έναντι C-33. Από τα στατιστικά σημαντικές μετατοπίσεις, 7/9 των μεταφραστικών αλληλεπιδράσεις cPAcP ήταν πιο ευαίσθητα στο C-81. Επιπλέον, και οι δύο μηχανισμοί για την φωσφορυλίωση της 4Ε-BP1 από TOR κινάσης, ένα βασικό βήμα για την έναρξη της μετάφρασης που απελευθερώνει eIF4E, ήταν επίσης μεγαλύτερη σημασία στο C-81. Στο σύνολό τους, η ανάλυση ευαισθησίας πρότεινε ότι η ευθραυστότητα της μεταφραστικής υποσύστημα συσχετίζονται άμεσα με ανδρογόνων ανεξαρτησία.

Για την ποσοτικοποίηση των επιπτώσεων της perturbing βασικά είδη σε C-81 κλώνους που προσχηματισμένα ανάλυση ευρωστία σε τέσσερις λειτουργικοί δείκτες πρωτεϊνών. Οι αρχικές συνθήκες των επτά βασικών ειδών πρωτεΐνης μεταβάλλεται κατά έναν παράγοντα 10, 0,1 ή 0 για knock-in, knock-down ή knock-out διαταραχές, αντίστοιχα. Στη συνέχεια υπολογίζεται η επίδραση αυτών των διαταραχών στα επίπεδα κυκλίνης D και έκφραση PSA, μαζί με ERK και AR επίπεδα ενεργοποίησης. Διατάραξη της Raf, ΜΕΚ ή ERK είχε παρόμοια αποτελέσματα επί των λειτουργικών δεικτών με ERK είναι η πιο αξιοσημείωτη (Εικ. 8, λωρίδες 1, 2 και 3). Τετριμμένα, ERK διαταραχές πραγματοποιηθεί άμεσα τα επίπεδα της ενεργοποίησης ΕΚΚ. Ωστόσο, το πιο σημαντικό, ERK διαταραχές πραγματοποιείται σε μεγάλο βαθμό τα επίπεδα έκφρασης D κυκλίνης. ERK knock-ins διπλασιάζεται περίπου κυκλίνης D, ενώ ERK νοκ-άουτ μείωσε κυκλίνης D σε λιγότερο από το ένα τρίτο των επιπέδων του άγριου τύπου. Οι λειτουργικοί δείκτες ήταν ισχυρή σε διαταραχές στην ΑΚΤ και TOR με διαφορετικές επιδράσεις στη δραστηριότητα του ΕΚΚ και ελαφρές μειώσεις στα επίπεδα έκφρασης κατά την ΑΚΤ ή TOR knock-out (Εικ. 8, λωρίδες 4 και 5). Επιπλέον, ο παράγοντας έναρξης μετάφρασης eIF4E επέδειξε περιοριστικό συμπεριφορά αντιδραστήριο στην έκφραση τόσο της κυκλίνης D και PSA ενώ διαταραχές στη 4Ε-ΒΡ1 είχε μικρή επίδραση (Σχήμα 8, διαδρομές 6 και 7). Ωστόσο, τα αποτελέσματα 4E-BP1 θα μπορούσε να είναι ένα κατασκεύασμα της τεχνητά υψηλά επίπεδα υποβάθρου της eIF4E καθώς δεν άμεσες μετρήσεις eIF4E συμπεριλαμβάνονταν στα δεδομένα εκπαίδευσης. Νοκ-σε προσομοιώσεις eIF4E κατέδειξε αύξηση 8,7 και 5,2 φορές σε κυκλίνης D και την έκφραση του PSA. Μείωση των eIF4E οδήγησε σε απώλεια 89% της έκφρασης και, πλήρης προσομοιώσεις knock-out προβλέψει μια πλήρη απώλεια της κυκλίνης D και PSA.

Το επίπεδο έκφρασης των επτά βασικών πρωτεϊνών μεταβάλλεται κατά έναν παράγοντα 10,. 1 ή 0 (knock-in, knock-down ή knock-out) και οι συντελεστές ευρωστία (περιοχή κάτω από την καμπύλη για την ενόχλησή έναντι του άγριου τύπου προσομοίωσης) υπολογίστηκαν για τα επίπεδα της κυκλίνης D και της έκφρασης PSA, μαζί με ERK και AR επίπεδα ενεργοποίησης. Προσομοιώσεις έτρεξαν για το C-81, με την υποδεικνυόμενη διαταραχή, για την προσέγγιση σταθερής κατάστασης και 10ηΜ της DHT προστέθηκε για 72 ώρες. Οι Ensemble μέσες τιμές που αναφέρθηκαν.

Η

Τα ΜΑΡΚ και Akt Μονοπάτια συνεργιστικά Ενεργός έκφραση κυκλίνης D

Τα πολύπλοκα συστήματα που αποτελούνται από την αλληλεπίδραση των υποσυστημάτων μπορεί να εμφανίσει αναδυόμενες ιδιότητες που δεν εξηγούνται μόνο από τις επιμέρους υποσυστήματα [62]. Στη βιολογία του καρκίνου, είναι σύνηθες να μιλάμε για οδούς μεταγωγής σήματος ως εάν απομονώθηκαν. Στην πραγματικότητα, αυτά τα συστατικά είναι ιδιαίτερα διασυνδέονται και μπορούν να αλληλεπιδρούν με ποικίλους τρόπους μερικές φορές οδηγεί σε απρόβλεπτη συμπεριφορά.