当前位置:首页 >> 生物学 >>

蛋白质组的生物信息学分析


Bioinformatics for Proteome

武汉金开瑞生物工程有限公司

OUTLINE
Summary of Proteome Bottleneck in Proteome based on MS/MS Qualitative Proteome Analysis Quantitative Proteome Analysis Post Translational Modifications(PTMs) Functional Annotation of large scale protein data set

Summary of proteome & proteomics

Summary of proteome & proteomics

Bottleneck in Proteome based on MS/MS

Reproducibility Quantification

Accuracy

Reliability

Identification

Identification of workflow

How to identify a protein/pep seq.

Raw data from mass spectrum
MS spectra: Peptide ions(precursors, mother ions)
MS/MS spectra: fragment ions(product ions)

example.mgf
Charge of precursor ion

Mass of precursor ion

Peptide fragment ions: m/z intensity charge

End symbol of one MS/MS spectrum

Peptide ion fragmentation

Available search engines

Why ProteinPilot
? Paragon? algorithm: ‘Sequence approach’ search algorithm for peptide ID; “The Paragon Algorithm, a Next Generation
Search Engine That Uses Sequence Temperature Values and Feature Probabilities to Identify Peptides from Tandem Mass Spectra” Shilov IV, Seymour SL et al (2007) MCP 6.9, 1638

? Unique feature ? hypothesis selection stage “… there is greater potential for improvement from advances in determining what to score, not how to score it.” Shilov IV, Seymour SL et al (2007) MCP 6.9, 1638 ? ProGroup? algorithm for protein inference ? Quantitative results for stable isotope label quant experiments ? Extensive AA Modification Catalog ? Global & local FDR filtering

ID results evaluation
? Filtering standard
? By identification confidence: Protein Unused score >1.3 (means a 95% confidence). More likely to be used. ? By Local FDR cutoff: less than 1% or 5% FDR. ? By unique peptides num. At least 1 unique peptide per protein group

? ID statistical
Sample #Total name spectra ALL 345040 #ID spectra 158011 ID percentage 45.8% #ID peptides 28125 #ID proteins 4741

? Feature distribution

Unique peptide number

Peptide length distribution

Venn Diagram among multiple experiments

Protein coverage distribution

How to quant a PSM?
? Quant. Based MS: XIC(eXtracted Ion Current)

? Quant. Based MS/MS: XIC(eXtracted Ion Current) & intensity

XICs of fragment ions: MRM,SWATH Intensities of fragment ions (labeled marker):Itraq,TMT

Quantitative Proteome

A general workflow of data analysis
? Calculate peptides’ abundance : XICs, Intensity, Spectra count ? Normalize peptides’ abundance: mean, median, quantile, linear regression ? Decide proteins’ expressed abundance and Fold Change(FC): mean, median, total, weighted ratio. ? Statistical analysis: T-test, ANOVA, PCA, Fisher’s Exact Test ? Decide significant expressed different proteins: FC:1.2, 1.3, 1.5,

2 ,P-value less than 0.05.

Quant. Results evaluation
? Evaluation of biological/technical replicates

Quantified overlap between two experiments

Correlation between two experimental replicates ratio pairs

? Decide Significant difference expressed proteins
If bioreplicates or technique replicates contained, one may get a mean or median of comparable ratios, or just decide by the number of occurrence of sig. difference among the compared replicates samples.

Post Translational Modifications

Post translational modification (PTM) is a step in protein biosynthesis. Proteins are created by ribosomes translating mRNA into polypeptide chains. These polypeptide chains undergo PTM (such as folding, cutting and other processes) before becoming the mature protein product.

The aim is to create a community supported, comprehensive database of protein modifications for mass spectrometry applications. That is, accurate and verifiable values, derived from elemental compositions, for the mass differences introduced by all types of natural and artificial modifications. Other important information includes any mass change, (neutral loss), that occurs during MS/MS analysis, and site specificity, (which residues are susceptible to modification and any constraints on the position of the modification within the protein or peptide)

Website: http://www.unimod.org

Workflow for PTMs

Shortcoming by conventional ID workflow

A new concept of site location for PTMs

Ascore

PTM score

MD score

Some visual results

GO annotation

workflow

Results statistic

? GO annotation results

KEGG Pathway annotation

Workflow

Results

Functional enrichment

Many functional nodes would be gathered and overlap if just annotate genes/proteins directly, which may puzzle researchers. So we hope to filter and screen it to achieve more significative functional nodes.

? Fisher’s exact test ? Cumulative supper hypergeometric test

Functional enrichment
? GO enrichment results

When the p-value is less than 0.05, the corresponding GO term is considered as significant enriched.

Functional enrichment
? Pathway enrichment results


相关文章:
蛋白质组学生物信息学分析介绍.pdf
蛋白质组生物信息学分析介绍 - 蛋白质组学所包含生信分析内容,GO分析、KEG
生物信息学:蛋白质组分析_图文.pdf
生物信息学:蛋白质组分析 - 蛋白质组分析应用介绍 俞鸿 技术服务部经理 主要内
生物信息学讲义蛋白质组学_图文.ppt
生物信息学讲义蛋白质组学_农学_高等教育_教育专区。第九章 蛋白质分析与...另一种是“差异”蛋白质组学或功能蛋白质组 学,主要筛选和鉴定不同种类或状态...
生物信息学在蛋白质组学中的应用.doc
生物信息学蛋白质组学中的应用 - 生物信息学蛋白质组学中的应用 摘要:生物信息学是现代生命科学与信息科学、计算机科学、数学、统计学、物理学、化学 等学科...
生物信息学与组学.doc
生物信息学组学 - 生物信息学组学 Zujia.W 摘要: 随着新一代测序技术、蛋白质谱技术等高通量技术的快速发展,生 命科学领域进入了“后基因组时代” ,进入...
生物信息学在蛋白质组学上的应用.doc
生物信息学蛋白质组学上的应用 - 龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 生物信息学蛋白质组学上的应用 作者:盛铭浩 来源:《科学与财富》2015 年第 22 ...
生物信息学分析方法.doc
生物信息学分析方法 - 核酸和蛋白质序列分析 蛋白质, 核酸, 序列 关键词: 核酸序列 件 在获得一个基因序列后,需要对其进行生物信息学分析,从中尽量发掘信息,...
蛋白质生物信息学_图文.ppt
蛋白质生物信息学 - 蛋白质生物信息学 Protein Bioinformatics 基因工程与发酵工程教研室 邱逸敏 授课对象 12级生物技术本 蛋白质生物信息学的概念及内容 生物信息学...
20131230-蛋白质组学及生物信息学_图文.ppt
(三)蛋白质组研究的图像分析与蛋白谱数据库的建立 (Image analysis tools and database) 二、蛋白质组研究中的生物信息学(Bioinformatics) ? (一)绪论(...
大鼠脊髓蛋白组生物信息学分析_图文.ppt
大鼠脊髓蛋白组生物信息学分析 - 生物信息学教材PPT,简单实用... 大鼠脊髓蛋白组生物信息学分析_其它课程_高中教育...对mir-138用于脊髓全横断大鼠3天 后脊髓蛋白质...
植物胁迫反应中质外体蛋白质组生物信息学分析_论文.pdf
植物胁迫反应中质外体蛋白质组生物信息学分析 - 植物质外体在植物胁迫反应中起重要作用。本研究通过对质外体蛋白组相关文献挖掘和数据库的检索,依据细胞作用过程,...
人肝脏蛋白质组生物信息学研究.pdf
人肝脏蛋白质组生物信息学研究 - 56 成果推广 中国科技成果\2011年\第2
蛋白质组学_图文.ppt
蛋白质组蛋白质组学的概念及发展史一、蛋白质组学的概念蛋白质组(proteome...平台与整合动物模型/细胞 人类疾病 功能分析 蛋白质组研究 生物信息学分析 蛋白...
克隆巴马小型猪心脏差异蛋白的鉴定与生物信息学分析_图文.pdf
克隆巴马小型猪心脏差异蛋白的鉴定与生物信息学分析 - 畜牧兽医学报2013,44
蛋白质组与转录组比较关联分析方案_图文.doc
蛋白质组与转录组比较关联分析方案一.概述 1.研究背景 生命体是一个多层次, ...经相应的生物信息学分析之后, 整合两组学信息分析数据进行比较关联研究,具体的...
蛋白质组学数据分析_图文.pdf
蛋白质组学数据分析 - GO分析,网络构建,通路分析... ? ? 质谱数据分析服务 ? 研究课题合作 生物信息学分析服务在组学时代,基因组、转录组和蛋白质组数据激增,使...
生物信息学在蛋白质组学上的应用_论文.pdf
生物信息学的不断发展, 极大 的促进 了蛋 白质组学的进步。本文 通过生物信息学蛋 白质组学数据库 、蛋 白质分析 、蛋 白质功能这几个方面 的分析 , ...
第13讲 蛋白质组分析_图文.ppt
第十三讲 蛋白质组数据分析 2016-05-20 本章内容 9.1 9.2 9.3 9.4 二维凝胶电泳数据分析 蛋白质质谱数据分析 蛋白质互作生物信息学 分析细胞通路的生物信息学...
生物信息学Chapter7蛋白质组分析.ppt
生物信息学Chapter7蛋白质组分析_生物学_自然科学_专业资料 暂无评价|0人阅读|0次下载|举报文档 生物信息学Chapter7蛋白质组分析_生物学_自然科学_专业资料。第七...
生物信息学考试试卷.doc
其研究重点主要落实在核酸和蛋白质两个方面,包括它们的序列、结构和功能。生物信息 学以基因组 DNA 序列信息分析作为出发点,破译遗传语言,认识遗传信息的组织规律,...
更多相关标签: