MatematiskmodellavhurglutaminpåverkarfosforyleringavSch9viaTargetofRapamyciniSaccharomyces cerevisiae

Abstract

Target of Rapamycin (TOR) är en signalväg i metabolismen hos eukaryota celler som reglerar tillväxt. Syftet med arbetet var att formulera en matematisk modell som kunde återskapa en specifik utsignal för TOR i jästceller, närmare bestämt aktiveringen av kinaset Sch9 som respons på aminosyran glutamin. För att åstadkomma detta översattes ingående reaktioner till matematiska hastighetsuttryck och utifrån dessa formulerades en modell bestående av ordinära differentialekvationer (ODE:er). Vissa antaganden och avgränsningar gjordes vid uppställning av ODE:erna såsom att alla sönderfall var av första ordningen. Samtidigt skrevs ett parameteruppskattningsprogram i MATLAB, med målet att bestämma de okända hastighetskonstanterna i modellerna. Ett antal olika modeller konstruerades utifrån massverkans lag och testades med varierande resultat. Den tillgängliga mätdatan tillät konstruktion av både större och mindre modeller. Överlag lyckades de mindre modellerna fånga mätdatans utseende relativt bra, men variansen var väldigt stor hos de skattade hastighetskonstanterna. De större modellerna som testades misslyckades med att fånga utseendet hos mätdatan. Det finns flera möjliga förklaringar till problemen med modellerna. Problemen med variansen kan bero på att de små modellerna innehåller för många okända parametrar och/eller att för lite mätdata fanns tillgänglig. Problemen hos de stora modellerna beror troligen på antagandet som gjordes vid uppställningen av ODE:erna. Även om de stora modellerna misslyckades indikerar resultatet hos de mindre modellerna att dynamiken hos signalvägen TOR är möjlig att modellera. Ytterligare arbete krävs dock innan modellen kan göra förutsägelser om TOR på ett verklighetstroget sätt.