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An in-silico approach for discovery of microRNA-TF regulation of DISC1 interactome mediating neuronal migration.
npj Systems Biology and Applications ( IF 3.5 ) Pub Date : 2019-05-07 , DOI: 10.1038/s41540-019-0094-3 John P John 1, 2 , Priyadarshini Thirunavukkarasu 1, 2 , Koko Ishizuka 3 , Pravesh Parekh 1, 2 , Akira Sawa 4
npj Systems Biology and Applications ( IF 3.5 ) Pub Date : 2019-05-07 , DOI: 10.1038/s41540-019-0094-3 John P John 1, 2 , Priyadarshini Thirunavukkarasu 1, 2 , Koko Ishizuka 3 , Pravesh Parekh 1, 2 , Akira Sawa 4
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Neuronal migration constitutes an important step in corticogenesis; dysregulation of the molecular mechanisms mediating this crucial step in neurodevelopment may result in various neuropsychiatric disorders. By curating experimental data from published literature, we identified eight functional modules involving Disrupted-in-schizophrenia 1 (DISC1) and its interacting proteins that regulate neuronal migration. We then identified miRNAs and transcription factors (TFs) that form functional feedback loops and regulate gene expression of the DISC1 interactome. Using this curated data, we conducted in-silico modeling of the DISC1 interactome involved in neuronal migration and identified the proteins that either facilitate or inhibit neuronal migrational processes. We also studied the effect of perturbation of miRNAs and TFs in feedback loops on the DISC1 interactome. From these analyses, we discovered that STAT3, TCF3, and TAL1 (through feedback loop with miRNAs) play a critical role in the transcriptional control of DISC1 interactome thereby regulating neuronal migration. To the best of our knowledge, regulation of the DISC1 interactome mediating neuronal migration by these TFs has not been previously reported. These potentially important TFs can serve as targets for undertaking validation studies, which in turn can reveal the molecular processes that cause neuronal migration defects underlying neurodevelopmental disorders. This underscores the importance of the use of in-silico techniques in aiding the discovery of mechanistic evidence governing important molecular and cellular processes. The present work is one such step towards the discovery of regulatory factors of the DISC1 interactome that mediates neuronal migration.
中文翻译：
一种用于发现 DISC1 相互作用组介导神经元迁移的 microRNA-TF 调节的计算机模拟方法。
神经元迁移是皮质生成的重要一步；介导神经发育这一关键步骤的分子机制失调可能会导致各种神经精神疾病。通过整理已发表文献中的实验数据，我们确定了八个功能模块，涉及精神分裂症中断 1 (DISC1) 及其调节神经元迁移的相互作用蛋白。然后，我们鉴定了形成功能反馈环并调节 DISC1 相互作用组基因表达的 miRNA 和转录因子 (TF)。利用这些精选数据，我们对参与神经元迁移的 DISC1 相互作用组进行了计算机模拟，并鉴定了促进或抑制神经元迁移过程的蛋白质。我们还研究了反馈环路中 miRNA 和 TF 的扰动对 DISC1 相互作用组的影响。从这些分析中，我们发现 STAT3、TCF3 和 TAL1（通过 miRNA 的反馈环）在 DISC1 相互作用组的转录控制中发挥着关键作用，从而调节神经元迁移。据我们所知，之前尚未报道过这些 TF 对介导神经元迁移的 DISC1 相互作用组的调节。这些潜在的重要转录因子可以作为进行验证研究的目标，从而揭示导致神经发育障碍的神经元迁移缺陷的分子过程。这强调了使用计算机技术在帮助发现控制重要分子和细胞过程的机械证据方面的重要性。目前的工作是朝着发现介导神经元迁移的 DISC1 相互作用组调节因子迈出的一步。
更新日期：2019-05-07
中文翻译：
一种用于发现 DISC1 相互作用组介导神经元迁移的 microRNA-TF 调节的计算机模拟方法。
神经元迁移是皮质生成的重要一步；介导神经发育这一关键步骤的分子机制失调可能会导致各种神经精神疾病。通过整理已发表文献中的实验数据，我们确定了八个功能模块，涉及精神分裂症中断 1 (DISC1) 及其调节神经元迁移的相互作用蛋白。然后，我们鉴定了形成功能反馈环并调节 DISC1 相互作用组基因表达的 miRNA 和转录因子 (TF)。利用这些精选数据，我们对参与神经元迁移的 DISC1 相互作用组进行了计算机模拟，并鉴定了促进或抑制神经元迁移过程的蛋白质。我们还研究了反馈环路中 miRNA 和 TF 的扰动对 DISC1 相互作用组的影响。从这些分析中，我们发现 STAT3、TCF3 和 TAL1（通过 miRNA 的反馈环）在 DISC1 相互作用组的转录控制中发挥着关键作用，从而调节神经元迁移。据我们所知，之前尚未报道过这些 TF 对介导神经元迁移的 DISC1 相互作用组的调节。这些潜在的重要转录因子可以作为进行验证研究的目标，从而揭示导致神经发育障碍的神经元迁移缺陷的分子过程。这强调了使用计算机技术在帮助发现控制重要分子和细胞过程的机械证据方面的重要性。目前的工作是朝着发现介导神经元迁移的 DISC1 相互作用组调节因子迈出的一步。
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