6、细胞信号通路建模：从模型整合到钙信号模拟

细胞信号通路建模：从模型整合到钙信号模拟

1. 模型整合

1.1 理想的通路模型库

理想情况下，设计良好的通路模型库应具有即插即用的特性，就像绘制方块图一样，能够将各个通路模块连接起来。为实现这一目标，通路间的相互作用应融入通路模型本身，而非在组合模拟组装完成后再添加。这种原则使参数化过程相对独立于通路的后续使用，也避免了通过一起调整所有参数来构建系统的涌现特性。

1.2 通路间相互作用的常见模式

通路间相互作用主要有三种常见模式，具体如下：
| 相互作用模式 | 特点 | 实现难度 |
| — | — | — |
| 第二信使 | 例如，15 种左右的腺苷酸环化酶产生的 cAMP（或通过移液器添加的 cAMP）都会以相同方式激活 PKA，实现较为简单 | 低 |
| 多聚体形成或解离 | 如 Ca4.CaM 与 CaMKII 的结合，或 G 蛋白的解离。多聚体的所有成分可能会以底物特异性的方式发生活性修饰，且参与的蛋白质可能存在多种亚型，详细数据获取和亚型排列组合纳入库中较困难 | 中 |
| 共价修饰 | 如磷酸化，酶 - 底物相互作用通常具有高度特异性，存在亚型排列问题，共价相互作用多为调节性而非开关式，且调节效果通常适用于酶的特定活性状态，涉及的参数可能比通路本身更多 | 高 |

1.3 模型整合的妥协方案

目前，将单个通路模型转换为网络的模型整合距离理想的即插即用情况仍有很大差距，当前模型可能需在模块化库方法和完全无限制的参数调整之间做出以下妥协：
1. 将紧密耦合的通路作为一个单元 ：例如 MAPK