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蛋白组学分析权威发布_蛋白组学分析软件(2024年12月精准访谈)

内容来源：卡姆驱动平台所属栏目：观点更新日期：2024-11-29

蛋白组学分析

R代码揭秘！科研更直观 𐟓š 探索富集分析的奥秘，通过R语言绘制气泡图、条形图和网络图，让你的科研成果更加直观！ 𐟔 富集分析是生物信息学中一项重要的技术，可以帮助我们理解基因或蛋白质的功能。 𐟓ˆ 通过R语言，我们可以将这些复杂的分析结果以可视化的形式展现出来。 𐟖𜯸 下面是富集分析的R代码示例，包括气泡图、条形图和网络图的绘制。 𐟓 代码是基于其他研究者的作品整理而成，如有任何疑问或建议，欢迎随时交流！ 𐟌Ÿ 站在巨人的肩膀上，我们能够看得更远，继续努力！ 𐟔젨›‹白组学分析 𐟔젨›‹白组学生物信息学 𐟔젥䚧𛄥�𐟔젒语言 𐟔젧瑧 ”

Thermo Scientific Q EXActive高分辨率静电场轨道阱质谱仪适用于生物制药、法医毒理、医学研究、环境食品检测和蛋白质组学等领域。提供高分辨率、高质量精度分析，满足复杂样品的靶向和高通量分析需求，包括污染物筛查、蛋白质鉴定和代谢物定量。快速可靠地对大量化合物进行鉴定、定量测定和确认。适合以下行业： ① 生物制药行业：赛默飞 Q EXActive 质谱仪适用于生物制药领域的复杂基质应用中低水平组分的靶向和高通量分析，包括发明、代谢以及蛋白质组学研究。 ② 法医毒理学：该仪器用于化合物的鉴定、定量和确认，适用于内源性类固醇和疼痛控制疗法等应用。 ③ 医学研究：在转化医学研究中用于靶向和非靶向筛查和表征，提供高分辨率高质量精度（HRAM）分析。 ④ 环境和食品测试：适用于环境和食品测试中的污染物筛查和定量，包括遗传毒性杂质NDMA的分析。 ⑤ 蛋白质组学研究： Q EXActive 作为蛋白组学研究的通用质谱平台，能够同时满足蛋白质组学的定性和定量要求，并在一台仪器上实现高灵敏度、高分辨率、高质量准确度和高质谱图采集速度。 ⑥ 代谢组学研究：该仪器在代谢组学研究中用于定性和定量分析，包括脂质定量分析和靶标代谢组学。#液质联用仪#

多发性骨髓瘤的蛋白组学全景分析多发性骨髓瘤（MM）是一种骨髓浆细胞恶性肿瘤，尽管治疗有所进展，但仍然无法治愈。因此，迫切需要更好的风险分层和新的治疗方法。MM的蛋白质组之前未经过系统评估，除了遗传和转录组学研究外，它还具有揭示疾病生物学和改善预后的潜力。作者进行了一项全面的多组学分析，包括138例原发性患者源性浆细胞恶性肿瘤的基于深度串联质量标签的定量全局（磷酸）蛋白质组学、RNA测序和纳米孔DNA测序。这些样本包括治疗初期MM、浆细胞白血病和意义不明的癌前单克隆免疫球蛋白病，以及健康对照。与健康浆细胞相比，恶性浆细胞的（磷酸化）蛋白质组高度失调，并且由染色体改变和转录后调节来定义。已确定一种与侵袭性疾病相关的预后蛋白特征，该特征独立于MM的既定风险因素。结合功能遗传学和单细胞RNA测序，揭示了浆细胞恶性肿瘤中的一般和遗传亚型特异性失调蛋白和途径，包括（免疫）治疗的潜在靶点。该研究证明了蛋白基因组学在癌症中的潜力，并为研究MM的蛋白调节和新的治疗方法提供了一个容易获得的资源。

线粒体与多组学分析：探索未知的疾病机制 𐟔 在探索线粒体功能障碍的背后，科学家们发现了一种名为PYURF的蛋白质，它似乎在调节辅酶Q（CoQ）和线粒体复合物I（CI）的生物学过程中发挥着关键作用。𐟔슊𐟌🠥𝓐YURF被破坏时，许多患者会表现出CoQ或CI的缺失，尽管没有发现已知的CoQ和CI相关基因突变。通过分析不同细胞系中的CoQ水平，研究者发现，在缺失PYURF的细胞中，CoQ和复合物蛋白的下调最为显著。𐟓‰ 𐟓ˆ 代谢组学数据显示，PYURF敲除株中的二氢乳清酸水平提高，这表明PYURF可能通过某种方式桥接这些基本且相互关联的代谢过程。进一步的全蛋白组分析揭示了三种CoQ相关蛋白（C0Q3、C0Q5、C0Q7）和三种CI组装因子（AF3、AF5、AF8）的明显下降。𐟌€ 𐟔— 通过深入研究，研究者发现PYURF仅与AF5和COQ5两种蛋白互作，而这两种蛋白又与AF8及其他辅酶Q蛋白互作。PYURF结合AF5是通过稳定其结构来发挥作用。因此，研究者提议将PYURF重命名为NDUFAFQ，因为它通过相互连接的CI和CoQ通路结合并稳定SAM-MTS。𐟔銊𐟑𖠥œ襯𙤸€个出生患有代谢性酸中毒的儿童进行全外显子测序后，研究者发现，患者PYURF第二个外显子中的一个移码突变是唯一可能的遗传因素。在HAP1细胞中过表达PYURF突变，发现其效果等同于PYURF敲除株，因此认为该PYURF突变很可能就是致病因子。𐟒‰ 𐟔 通过MITOMICS数据库分析，研究者能够解析未知功能的线粒体蛋白的作用。这一研究思路为探索线粒体疾病的潜在治疗靶点提供了新的方向。𐟌Ÿ

「x-mol微资讯」【ACS Cent. Sci. 康奈尔大学林合宁教授团队 | 白喉酰胺缺失通过调节RRM1翻译增加哺乳动物细胞中的DNA复制压力】网页链接作者开发了一种结合计算分析与定量蛋白组学的策略，成功识别了哺乳动物细胞中受白喉酰胺影响的蛋白候选物，并验证了特定蛋白受到白喉酰胺调节的机制。这为进一步研究白喉酰胺的生物功能及翻译过程中的-1移码提供了有力工具。此外，本研究揭示了白喉酰胺在哺乳动物细胞DNA复制压力中的作用，发现白喉酰胺缺失通过调节RRM1的翻译加剧了DNA复制压力，为解释白喉酰胺缺乏与癌症之间的关联提供了新的见解。

「brainnews超话」「健康登顶计划」 Cell: 发现早期预测蛋白！大规模AD患者脑脊液蛋白组学发现常染色体显性遗传AD的早期改变来源：brainnews 常染色体显性遗传阿尔茨海默症（Autosomal dominant Alzheimer’s disease, ADAD）主要由淀粉前体蛋白（Amyloid precursor protein）、presenilin-1（PSEN1) 以及presenilin-2 (PSEN2)等基因突变所致。尽管传统的AD脑脊液标志物（A2、总tau蛋白、以及磷酸化tau蛋白）在ADAD和sAD（sporadic Alzheimer’s disease，sAD）中均展现出了较高的诊断效能，然而，这些标志物的出现往往提示患者大脑已经发生了不可逆性损害，发掘ADAD的早期生物标志物是亟待解决的问题。蛋白质组学与传统的针对某一神经病理特征性标记物相比，可更全面的揭示疾病相关多种生物学标记物，同时也有助于发现新的潜在生物标记物。尽管已经有了一些AD的CSF蛋白质谱研究，然而，这些研究往往样本量较小，质谱检测到的蛋白有限，并且这些研究并未对质谱检测到的蛋白的预测价值进行探索。近日，来自华盛顿大学的Shen Yuanyuan 和Caelos Cruchaga等人在Cell 以Article形式在线发表题为“CSF proteomics identifies early changes in autosomal dominant Alzheimer’s disease”的研究。该研究对286名ADAD突变携带者（MCs）以及177名非携带者（NCs）的CSF进行了蛋白质组学分析，揭示了ADAD患者CSF的蛋白组学特点，同时，该研究开发了新的分析预测模型，该模型有助于更早期有效诊断AD。

「brainnews超话」「健康登顶计划」 Sci Transl Med：张乐团队探索帕金森病大脑的细胞图谱: 单细胞转录组学和蛋白质组学分析来源：brainnews 帕金森病（Parkinson’s disease）是一种常见的神经退行性疾病，主要表现为运动障碍、自主神经功能障碍和睡眠认知问题，影响全球近600万人。其神经病理特征包括多巴胺能神经元的丧失以及细胞内的突触核蛋白的聚集。虽然涉及胶质细胞和免疫细胞的神经炎症被认为可能对帕金森病的发病机制相关，但是这些途径是否与散发性疾病相关尚需进一步研究。此外，神经元与胶质细胞在帕金森病理中的相对贡献仍不清楚。尽管单细胞技术，包括多组学分析，正逐渐成为研究神经退行性疾病的热门方法，但这些工具现在才开始应用于帕金森病研究，尤其是利用人类脑组织。 2024年10月30日，美国耶鲁大学张乐课题组在Science Translational Medicine发表了题为：Single-cell transcriptomic and proteomic analysis of Parkinson’s disease brains 的研究论文。研究团队使用晚期帕金森病患者前额叶皮层脑组织及年龄性别匹配的对照组，进行了单细胞核转录组学和蛋白质组学研究，发现突触核蛋白病理与兴奋性神经元中的伴侣蛋白表达呈负相关，并且神经元与星形胶质细胞之间的相互作用选择性减弱，同时神经炎症加剧。该研究揭示了与帕金森病相关的转录和蛋白变化的独特视角，首次绘制了帕金森病大脑前额叶皮层的单细胞图谱。

近日，华中科技大学刘刚等人在⠎ature 子刊"⠎ature Food⠢期刊上发表了一篇题为"⠐roteomic signatures of healthy dietary patterns are associated with lower risks of major chronic diseases and mortality⠢的研究论文。研究显示，8种健康膳食模式的蛋白组学特征谱与糖尿病、心血管疾病等慢性代谢疾病和死亡风险显著相关。同时，FSTL3等关键蛋白在多种膳食模式与常见慢性代谢疾病关联中发挥重要的中介作用。该研究构建了8种健康膳食模式评分，包括地中海膳食（MED）、替代健康膳食指数-2010（AHEI-2010）、终止高血压膳食（DASH）、地中海-DASH干预神经退行性病变膳食（MIND）、健康植物性膳食指数（hPDI）、抗炎膳食（rE-DII）、健康低碳膳食（HLCD）和健康低脂膳食（HLFD）。该研究共纳入约2.2万名同时拥有膳食数据和蛋白组学数据的参与者，经过10.4-11.9年的中位随访，共发生627例糖尿病、3215例心血管疾病、309例痴呆、640例慢性呼吸系统疾病、609例慢性肾脏疾病、1806例癌症和1585例死亡。在校正多种混杂因素后分析发现，8种膳食模式的蛋白组学特征谱与发生糖尿病、心血管疾病、慢性呼吸系统疾病、慢性肾脏疾病、癌症和死亡风险之间存在显著关联，并在进一步调整对应的膳食模式后，该关联依然显著。在预期寿命方面，遵循8种健康膳食模式其平均预期寿命可以延长0.35-3.80年，而膳食模式对应的蛋白组学特征谱其平均预期寿命提高3.74-16.72年。更多健康+营养相关文献解读，还请点个关注哈，一起学营养，科学健康生活 #饮食模式# #延寿# #抗衰逆龄# #健康科普# #变美变瘦变好看# #女性健康#

线粒体研究新思路：多组学分析的突破线粒体研究一直是生物学领域的热点，尤其在自然基金的申报中，线粒体方向的项目数量一直名列前茅。2022年，医学部中标的线粒体项目多达491项，位列第三。尽管如此，线粒体领域仍有许多未知，例如数百个线粒体蛋白的功能尚未明确，许多人类线粒体疾病的致病突变也未找到相关基因或蛋白。多组学分析，包括蛋白组、代谢组等，是发现基因和药物功能的重要工具，也是解析线粒体蛋白功能和鉴定线粒体蛋白互作的关键方法。将多组学分析技术应用于线粒体蛋白研究，有助于明确人类线粒体疾病的致病突变基因，推动新的研究思路和内容的发现。今天分享一篇文章，介绍了一种基于质谱的多组学技术分析方法。该方法通过改进高通量定量质谱，应用于酿酒酵母中线粒体未知蛋白（MXP）的功能研究。具体来说，研究者使用CRISPR-Cas9系统敲除了核染色体中的线粒体蛋白编码基因，构建了203个敲除的HAP1细胞系，其中包括50个编码MXP以及66个编码功能被部分揭示的哨兵蛋白，后者大多与人类疾病有关。接下来，研究者对这些敲除细胞系进行了蛋白组、脂质组和代谢组学的检测，鉴定出8433种蛋白、3563种脂质和218种代谢物。利用这些数据，研究者建立了一个在线交互式MITOMICS资源，配备了直观的分析工具，用于探索所检测到的分子与线粒体蛋白功能间的关联。研究思路分析：首先，研究者聚焦于与众多疾病都有联系的线粒体，发现虽然线粒体与许多疾病的发生、发展息息相关，但数百种线粒体蛋白缺乏明确的功能，大约40%线粒体疾病的潜在遗传基础仍未解决。因此，研究者决定对线粒体蛋白质进行大规模的组学分析。在一切都是未知的情况下，如何发现思路呢？无疑是对相关物质进行组学分析，发现联系点后再逐步探索。于是，研究者大批量地进行组学分析，并构建了一个资源库来进行后续研究分析。通过这种方法，研究者不仅能够更好地理解线粒体的功能，还能为人类线粒体疾病的致病突变研究提供新的思路和方向。

网络药理学：中药现代化的新方向 𐟌🊣## 课程大纲网络药理学的发展历程和研究现状中药网络药理学的基本研究思路中药网络药理学的经典案例分析（SCI）中药复方/单味中药的化学成分筛选药物成分靶点预测疾病靶点预测交集靶点PPI网络构建网络拓扑分析信号通路及生物功能富集分子对接内容简介网络药理学的基本研究思路是通过液质联用或在线中药化学成分数据库（如TCMSP数据库、TCMID数据库、HIT数据库、BATMAN-TCM数据库等）获取中药复方或单位中药的化学成分（研究中药单体可跳过这一步骤）。然后，通过公共数据库（如PharmMapper数据库、SwissTargetPrediction数据库等）或者高通量测序/组学的数据对各成分的蛋白靶点进行预测。接下来，通过疾病数据库（OMIM数据库、Genecards数据库、DisGeNET数据库以及DrugBank数据库等）或者TCGA/GEO获取疾病的靶点信息或者疾病中差异表达的基因。将中药各成分对应的靶点和疾病对应的靶点采用韦恩图取交集，即为中药成分治疗疾病的潜在作用靶点。对交集内的靶点采用String数据库进行PPI网络的构建，最后采用Cytoscape软件构建成分-靶点、靶点-相关互作蛋白的网络进行网络拓扑分析。利用生物信息学网站将潜在作用靶点进行GO、KEGG富集分析，寻找其可能作用的信号通路以及参与的生物学过程，初步揭示中药复方/单味中药/中药单体的作用机制。最后，通过生物学实验进行相关验证。

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