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<dcvalue element="contributor" qualifier="author">KIM&#x20;MINSU</dcvalue>
<dcvalue element="contributor" qualifier="author">Kim,&#x20;Eunjung</dcvalue>
<dcvalue element="date" qualifier="accessioned">2024-01-12T02:34:59Z</dcvalue>
<dcvalue element="date" qualifier="available">2024-01-12T02:34:59Z</dcvalue>
<dcvalue element="date" qualifier="created">2022-12-28</dcvalue>
<dcvalue element="date" qualifier="issued">2022-11</dcvalue>
<dcvalue element="identifier" qualifier="issn">1471-2105</dcvalue>
<dcvalue element="identifier" qualifier="uri">https:&#x2F;&#x2F;pubs.kist.re.kr&#x2F;handle&#x2F;201004&#x2F;75920</dcvalue>
<dcvalue element="description" qualifier="abstract">Background:&#x20;In&#x20;cell&#x20;signaling&#x20;pathways,&#x20;proteins&#x20;interact&#x20;with&#x20;each&#x20;other&#x20;to&#x20;determine&#x20;cell&#x20;fate&#x20;in&#x20;response&#x20;to&#x20;either&#x20;cell-extrinsic&#x20;(micro-environmental)&#x20;or&#x20;intrinsic&#x20;cues.&#x20;One&#x20;of&#x20;the&#x20;well-studied&#x20;pathways,&#x20;the&#x20;mitogen-activated&#x20;protein&#x20;kinase&#x20;(MAPK)&#x20;signaling&#x20;pathway,&#x20;regulates&#x20;cell&#x20;processes&#x20;such&#x20;as&#x20;differentiation,&#x20;proliferation,&#x20;apoptosis,&#x20;and&#x20;survival&#x20;in&#x20;response&#x20;to&#x20;various&#x20;micro-environmental&#x20;stimuli&#x20;in&#x20;eukaryotes.&#x20;Upon&#x20;micro-environmental&#x20;stimulus,&#x20;receptors&#x20;on&#x20;the&#x20;cell&#x20;membrane&#x20;become&#x20;activated.&#x20;Activated&#x20;receptors&#x20;initiate&#x20;a&#x20;cascade&#x20;of&#x20;protein&#x20;activation&#x20;in&#x20;the&#x20;MAPK&#x20;pathway.&#x20;This&#x20;activation&#x20;involves&#x20;protein&#x20;binding,&#x20;creating&#x20;scaffold&#x20;proteins,&#x20;which&#x20;are&#x20;known&#x20;to&#x20;facilitate&#x20;effective&#x20;MAPK&#x20;signaling&#x20;transduction.&#x20;Results:&#x20;This&#x20;paper&#x20;presents&#x20;a&#x20;novel&#x20;mathematical&#x20;model&#x20;of&#x20;a&#x20;cell&#x20;signaling&#x20;pathway&#x20;coordinated&#x20;by&#x20;protein&#x20;scaffolding.&#x20;The&#x20;model&#x20;is&#x20;based&#x20;on&#x20;the&#x20;extended&#x20;Boolean&#x20;network&#x20;approach&#x20;with&#x20;stochastic&#x20;processes.&#x20;Protein&#x20;production&#x20;or&#x20;decay&#x20;in&#x20;a&#x20;cell&#x20;was&#x20;modeled&#x20;considering&#x20;the&#x20;stochastic&#x20;process,&#x20;whereas&#x20;the&#x20;protein-protein&#x20;interactions&#x20;were&#x20;modeled&#x20;based&#x20;on&#x20;the&#x20;extended&#x20;Boolean&#x20;network&#x20;approach.&#x20;Our&#x20;model&#x20;fills&#x20;a&#x20;gap&#x20;in&#x20;the&#x20;binary&#x20;set&#x20;applied&#x20;to&#x20;previous&#x20;models.&#x20;The&#x20;model&#x20;simultaneously&#x20;considers&#x20;the&#x20;stochastic&#x20;process&#x20;directly.&#x20;Using&#x20;the&#x20;model,&#x20;we&#x20;simulated&#x20;a&#x20;simplified&#x20;mitogen-activated&#x20;protein&#x20;kinase&#x20;(MAPK)&#x20;signaling&#x20;pathway&#x20;upon&#x20;stimulation&#x20;of&#x20;both&#x20;a&#x20;single&#x20;receptor&#x20;at&#x20;the&#x20;initial&#x20;time&#x20;and&#x20;multiple&#x20;receptors&#x20;at&#x20;several&#x20;time&#x20;points.&#x20;Our&#x20;simulations&#x20;showed&#x20;that&#x20;the&#x20;signal&#x20;is&#x20;amplified&#x20;as&#x20;it&#x20;travels&#x20;down&#x20;to&#x20;the&#x20;pathway&#x20;from&#x20;the&#x20;receptor,&#x20;generating&#x20;substantially&#x20;amplified&#x20;downstream&#x20;ERK&#x20;activity.&#x20;The&#x20;noise&#x20;generated&#x20;by&#x20;the&#x20;stochastic&#x20;process&#x20;of&#x20;protein&#x20;self-activity&#x20;in&#x20;the&#x20;model&#x20;was&#x20;also&#x20;amplified&#x20;as&#x20;the&#x20;signaling&#x20;propagated&#x20;through&#x20;the&#x20;pathway.&#x20;Conclusions:&#x20;The&#x20;signaling&#x20;transduction&#x20;in&#x20;a&#x20;simplified&#x20;MAPK&#x20;signaling&#x20;pathway&#x20;could&#x20;be&#x20;explained&#x20;by&#x20;a&#x20;mathematical&#x20;model&#x20;based&#x20;on&#x20;the&#x20;extended&#x20;Boolean&#x20;network&#x20;model&#x20;with&#x20;a&#x20;stochastic&#x20;process.&#x20;The&#x20;model&#x20;simulations&#x20;demonstrated&#x20;signaling&#x20;amplifications&#x20;when&#x20;it&#x20;travels&#x20;downstream,&#x20;which&#x20;was&#x20;already&#x20;observed&#x20;in&#x20;experimental&#x20;settings.&#x20;We&#x20;also&#x20;highlight&#x20;the&#x20;importance&#x20;of&#x20;stochastic&#x20;activity&#x20;in&#x20;regulating&#x20;protein&#x20;inactivation.</dcvalue>
<dcvalue element="language" qualifier="none">English</dcvalue>
<dcvalue element="publisher" qualifier="none">BioMed&#x20;Central</dcvalue>
<dcvalue element="title" qualifier="none">Mathematical&#x20;model&#x20;of&#x20;the&#x20;cell&#x20;signaling&#x20;pathway&#x20;based&#x20;on&#x20;the&#x20;extended&#x20;Boolean&#x20;network&#x20;model&#x20;with&#x20;a&#x20;stochastic&#x20;process</dcvalue>
<dcvalue element="type" qualifier="none">Article</dcvalue>
<dcvalue element="identifier" qualifier="doi">10.1186&#x2F;s12859-022-05077-z</dcvalue>
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<dcvalue element="identifier" qualifier="bibliographicCitation">BMC&#x20;Bioinformatics,&#x20;v.23,&#x20;no.1</dcvalue>
<dcvalue element="citation" qualifier="title">BMC&#x20;Bioinformatics</dcvalue>
<dcvalue element="citation" qualifier="volume">23</dcvalue>
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