Protease-Inhibitor Interaction Predictions: Lessons on the Complexity of Protein–Protein Interactions
Notice bibliographique
Résumé
Protein interactions shape proteome function and thus biology. Identification of protein interactions is a major goal in molecular biology, but biochemical methods, although improving, remain limited in coverage and accuracy. Whereas computational predictions can guide biochemical experiments, low validation rates of predictions remain a major limitation. Here, we investigated computational methods in the prediction of a specific type of interaction, the inhibitory interactions between proteases and their inhibitors. Proteases generate thousands of proteoforms that dynamically shape the functional state of proteomes. Despite the important regulatory role of proteases, knowledge of their inhibitors remains largely incomplete with the vast majority of proteases lacking an annotated inhibitor. To link inhibitors to their target proteases on a large scale, we applied computational methods to predict inhibitory interactions between proteases and their inhibitors based on complementary data, including coexpression, phylogenetic similarity, structural information, co-annotation, and colocalization, and also surveyed general protein interaction networks for potential inhibitory interactions. In testing nine predicted interactions biochemically, we validated the inhibition of kallikrein 5 by serpin B12. Despite the use of a wide array of complementary data, we found a high false positive rate of computational predictions in biochemical follow-up. Based on a protease-specific definition of true negatives derived from the biochemical classification of proteases and inhibitors, we analyzed prediction accuracy of individual features, thereby we identified feature-specific limitations, which also affected general protein interaction prediction methods. Interestingly, proteases were often not coexpressed with most of their functional inhibitors, contrary to what is commonly assumed and extrapolated predominantly from cell culture experiments. Predictions of inhibitory interactions were indeed more challenging than predictions of nonproteolytic and noninhibitory interactions. In summary, we describe a novel and well-defined but difficult protein interaction prediction task and thereby highlight limitations of computational interaction prediction methods.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».