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裁切膜蛋白預測工具與資料庫建置

為了解決PTP300BT的問題，作者田惟升 這樣論述：

Chinese Abstract隨著越來越多癌症與疾病相關的生物標記被識別之後，生物標記的開發在生物研究和醫學診斷已成為新興的領域。由於非侵入性的生物標記，在臨床上易於取得，針對非侵入性的生物標誌進行開發已成為一個新趨勢，也因此分泌蛋白生物標記的識別一直受到高度重視。已知大多數分泌蛋白會透過傳統的分泌途徑進行蛋白分泌，然而，有些細胞膜蛋白也會透過細胞外切被釋放到細胞外環境。由於研究發現，細胞膜蛋白的細胞外切現象參與了細胞各種不同的生理和疾病的調節過程，因此，被外切並釋放到細胞外的膜蛋白或許也可成為非侵入性的生物標記的來源之一。先前關於膜蛋白的研究顯示，只有大約2％或4％細胞表面分子的會有細胞

外切的現象;因此，很顯然，不是每一個膜蛋白都會通過細胞外切被釋放至細胞外。在此種情況下，去評估一個膜蛋白是否會從細胞中被釋放，以及識別出藉由外切釋放到細胞外並具有臨床應用潛力的膜蛋白標記，已經是重要不可或缺的。本篇論文研究首先開發出一個計算模型產生的分類工具ShedP，用以預測膜蛋白的細胞外切的現象。當ShedP與其他目前已存在的預測工具整合，我們建立了一個篩選的工具平台SecretePipe，能夠同時預測具有信號胜肽的非膜蛋白類型的分泌蛋白質和預測會藉由細胞外切現象而從細胞中被釋放的膜蛋白。我們的結果顯示，藉由整合了ShedP，SecretePipe預測分泌蛋白數據的結果勝過其他當前最先進的

預測工具。因為具備了預測膜蛋白細胞外切的能力，SecretePipe預測膜蛋白釋放至細胞外的預測能力比其他預測工具更好，也增強了SecretePipe在識別非侵入性的生物標記上應用的潛力。此外，在論文研究中也建構了關於細胞外切膜蛋白的資料庫SheddomeDB。藉由收集在公開文獻中已被證實具有細胞外切現象的膜蛋白，SheddomeDB可供生物研究和臨床人員研究查詢目前已知具有細胞外切現象的膜蛋白。 從445關於膜蛋白細胞外切研究文獻中，收錄了401個經過驗證會經由細胞外切而釋放至細胞外的膜蛋白，其中199膜蛋白尚未被已知的資料庫標註或驗證。 SheddomeDB試圖針對細胞外切膜蛋白提供全面性

的的資訊，包括膜蛋白外切機制調控和相關的功能或疾病。 SheddomeDB資料庫可用於幫助識別找出可作為生物標誌的細胞外切膜蛋白，並幫助了解膜蛋白細胞外切的生理和病理過程中的調控作用。因此，當越來越多膜蛋白被發現藉由細胞外切的方式被釋放至細胞外，並且越來越多的研究揭示膜蛋白細胞外切參與各種過程和病理調節的作用，去識別因細胞外切而釋放的膜蛋白已成為非侵入性生物標記開發和sheddome蛋白質體學領域重要不可或缺的。為了幫助在膜蛋白細胞外切的研究並提供細胞生物學家和臨床研究人員提供了有用的資料庫資源，在本篇的論文研究提供了兩個生物資訊學的專案工具。首先，整合細胞外切預測工具ShedP的平台Secr

etePipe有助於評估一個未知的或未記錄膜蛋白被切割並從細胞釋放的可能性。接著，SheddomeDB資料庫整理出目前已知存在經過實驗驗證的細胞外切膜蛋白。這兩種設計研究已可公開並利用以下的網址使用查詢 http://bal.ym.edu.tw/SecretePipe/ 以及http://bal.ym.edu.tw/SheddomeDB/.