肝脏是人体内综合性的“生物化学工厂”，承担多种生理功能。蛋白质-蛋白质相互作用是一切生命活动的基础，研究肝脏蛋白质在相互作用中形成的复杂网络是全面认识肝脏生理功能、理解其分子调控机理的重要手段。细胞生长因子在肝脏生长发育、损伤和修复及功能调控中起关键作用。与肝脏相关的生长因子包括HGF、EGF、insulin、TGFs等，激活MAPK、PI3K/Akt、SMAD等多条主要信号途径，引起肝细胞增殖、存活、细胞迁移、管状结构发生等多种生物学效应。开展肝脏相关生长因子信号途径蛋白相互作用网络研究，是中国人类肝脏蛋白质组计划(CNHLPP)之蛋白质相互作用连锁图研究专题的重要组成部分。蛋白质丝/苏氨酸激酶Akt调控包括细胞存活、增殖、生长、凋亡和糖原代谢在内的多种生物学事件，在细胞增殖、凋亡、细胞迁移和葡萄糖代谢等过程中充当着关键角色。本课题以PI3K/Akt通路重要分子为诱饵，采用酵母双杂交方法筛选人肝脏cDNA文库，从蛋白质-蛋白质相互作用的角度，对肝脏相关生长因子信号途径的蛋白质相互作用网络进行初步研究。本文成功构建了31个诱饵载体，包括PI3K/Akt通路的关键节点、激酶、负调控分子和代谢相关分子等，以其中28个符合筛选标准的诱饵进行了文库筛选，获得了488个候选阳性克隆，去除非编码区序列和不符合读框的序列后，得到了101个蛋白之间93对非冗余的相互作用。其中有8对已知相互作用，与已有报道相比，相互作用数据具有较高的覆盖率；未报道相互作用中17对出现频率在两次及两次以上，有较高的可信度。随后采用实验验证结合生物信息学分析的方法考察相互作用的可信度。实验部分，采用酵母回转验证和免疫共沉淀实验针对技术假阳性进行评价。随机选取的用于回转验证的58对相互作用，阳性率为76％。从中选取15对相互作用进行免疫共沉淀实验，阳性率为67％，与已报道的人类相互作用组中高可信度数据的共亲和纯化实验的阳性比例(62％)相当。生物信息学方面，我们采用了多种方法对生物学假阳性进行了评价，包括PubMed和HPRD数据库、转录组和基因敲除表型、GO注释、相互作用结构域、模式生物同源性和网络拓扑结构等。发现除8对已知相互作用外，还有10对(11％)相互作用的诱饵和猎物基因名共同出现在PubMed文献中，提示它们具有较高的功能相关性；34对(37％)相互作用的诱饵和猎物有相同亚细胞定位；15对(16％)相互作用的诱饵和猎物共享第3级及3级以上GO注释；37对(40％)诱饵和猎物有相同或相似的网络拓扑结构。为了从总体上描述相互作用的可信度，我们整合实验数据和各种生物学相关性分析的结果，采用简单投票的方式，建立了一个含11个标准的可信度评分体系。高、中、低可信度相互作用分别占到21％、62％和17％。使用该评分体系，已知相互作用均为中高可信度相互作用、整体分布比例与Stelzl等人蛋白质相互作用研究比例相当。之后我们采用可视化软件Osprey进行了网络绘图和数据的深入挖掘，从获得的网络可以看到，通过Y2H得到的相互作用对原有相互作用进行了有效补充和拓展，同时发现网络中存在着一个与细胞应激相关的成簇的模块。我们以实验数据、可信度评价结果及大量的文献调研为依据，对得到的相互作用数据进行了深入的挖掘。发现了以Akt2-HRSP12和TRB3-HRSP12的相互作用介导的肝再生和细胞应激之间潜在的交联；通过GRB2-HNRPK和GRB2-SF384的相互作用揭示了GRB2在核内的重要新功能；通过TRB3-SIAH1的相互作用揭示了TRB3的调控机制，为进一步的功能研究提供了重要线索。最后我们选取了一对高可信度、可能通过泛素化途径调控PI3K/Akt通路的相互作用——泛素连接酶SIAH1和脚手架蛋白TRB3之间的相互作用进行了功能探讨，初步实验表明SIAH1参与并促进了TRB3的泛素化修饰和蛋白酶体途径降解，过表达情况下SIAH1可以部分解除TRB3对Akt磷酸化的抑制作用，由此，SIAH1参与了对TRB3参与的信号通路如PI3K/Akt通路的调控。综上所述，本研究采用酵母双杂交方法，从蛋白质相互作用层面上对肝脏PI3K/Akt通路重要分子的相互作用网络进行了初步探讨，为蛋白质相互作用连锁图研究积累了大量的原始经验和素材，为进一步揭示PI3K/Akt通路在肝脏生理和疾病中的作用提供了理论依据。