專利名稱：一種分析iTRAQ數(shù)據(jù)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于生物技術(shù)領(lǐng)域，涉及蛋白質(zhì)組學(xué)定量數(shù)據(jù)分析方面。
背景技術(shù)：
iTRAQ(同位素標(biāo)記相對(duì)和絕對(duì)定量技術(shù))是近年來(lái)最新開(kāi)發(fā)的一種新的蛋白質(zhì)組學(xué)定量研究技術(shù)，它具有定量效果好、重復(fù)性高等優(yōu)點(diǎn)，可對(duì)多達(dá)四種不同的樣本同時(shí)進(jìn)行定量分析，從事生物方面研究的科學(xué)工作者們常用iTRAQ技術(shù)來(lái)加速蛋白質(zhì)的定量研在蛋白質(zhì)組學(xué)的研究中，僅僅知道蛋白質(zhì)的成分并不足以對(duì)蛋白質(zhì)給出最終定論，因?yàn)榈鞍踪|(zhì)的濃度對(duì)與實(shí)現(xiàn)其在細(xì)胞中的功能來(lái)說(shuō)極其重要，一種特殊蛋白質(zhì)在濃度上的變化，就能預(yù)示細(xì)胞的突變過(guò)程。而應(yīng)用傳統(tǒng)的方法對(duì)蛋白質(zhì)進(jìn)行相對(duì)和絕對(duì)濃度進(jìn)行測(cè)量，在敏感度和精確度上面都難以達(dá)到理想的效果。隨著蛋白質(zhì)組學(xué)中的方法學(xué)研究的不斷提高，基于高度敏感性和精確性的串聯(lián)質(zhì)譜方法，不需要凝膠，就可以獲得相對(duì)和絕對(duì)定量的蛋白質(zhì)結(jié)果，英國(guó)Leeds (利茲)大學(xué)的博士 Darryl Pappin因此發(fā)明了一種新型的同位素標(biāo)記相對(duì)和絕對(duì)定量技術(shù)，用來(lái)進(jìn)行蛋白質(zhì)組學(xué)的定量研究，即iTRAQ技術(shù)。iTRAQ的操作程序一般如下。將蛋白質(zhì)裂解為肽段，然后用iTRAQ試劑進(jìn)行差異標(biāo)記。再將標(biāo)記的樣本相混合，這樣就可以對(duì)其進(jìn)行比較。與樣本結(jié)合后，通常用MudPIT(多維蛋白質(zhì)鑒定技術(shù))進(jìn)行下一步的操作，用2D液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜進(jìn)行分析。在質(zhì)譜分析鑒定特殊肽離子片斷結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，采用美國(guó)應(yīng)用生物系統(tǒng)公司的軟件包MASCOT (http // www. appliedbiosystems, com. cn/)禾口 Protein Pilot 對(duì)每一個(gè)月太段進(jìn)行鑒定。Darryl Pappin博士表示，水解之后，每一個(gè)蛋白質(zhì)會(huì)產(chǎn)生大量的肽段。用四種iTRAQ試劑對(duì)每一個(gè)肽段進(jìn)行標(biāo)記，每一種都被看作是獨(dú)立的測(cè)量，所有的測(cè)試都是均勻的。但是，有一些蛋白質(zhì)也許只進(jìn)行一次肽測(cè)定，對(duì)哪些肽繼續(xù)進(jìn)行研究最終是由研究人員決定的。iTRAQ技術(shù)的一大優(yōu)點(diǎn)是，它可以對(duì)任何類型的蛋白質(zhì)進(jìn)行鑒定，包括高分子量蛋白質(zhì)，酸性蛋白質(zhì)和堿性蛋白質(zhì)，2D凝膠電泳對(duì)這些蛋白質(zhì)都束手無(wú)策。而且，2D凝膠電泳無(wú)法對(duì)膜蛋白那樣的不溶性蛋白質(zhì)進(jìn)行分析，但是iTRAQ標(biāo)記系統(tǒng)和質(zhì)譜法聯(lián)合使用可解決這些問(wèn)題。如其他蛋白質(zhì)分析技術(shù)一樣，使用iTRAQ技術(shù)進(jìn)行蛋白質(zhì)的定量分析，也許產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)，因而使用一種合理的方法去分析數(shù)據(jù)，解決數(shù)據(jù)發(fā)掘問(wèn)題，獲取iTRAQ標(biāo)記串聯(lián)質(zhì)譜分析得到豐富的蛋白質(zhì)信息，顯得十分重要。本發(fā)明設(shè)計(jì)了一套用于iTRAQ數(shù)據(jù)分析的方法流程，通過(guò)制定合理的分析步驟， 選取優(yōu)化的分析參數(shù)，達(dá)到獲取豐富蛋白質(zhì)信息的目的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的內(nèi)容主要為，一種iTRAQ數(shù)據(jù)分析的方法，通過(guò)優(yōu)化過(guò)的過(guò)程和參數(shù)對(duì) iTRAQ技術(shù)分析得來(lái)的蛋白質(zhì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，獲取有用的蛋白質(zhì)信息。本方法的主要實(shí)施流程為步驟一、差異蛋白篩選。通過(guò)對(duì)原始iTRAQ數(shù)據(jù)進(jìn)行分組篩選，獲取差異結(jié)果。步驟二、GCKGene ontology)分析。通過(guò)向GO數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行映射查詢，獲取較全面的基因功能信息，以有向無(wú)環(huán)圖顯示。步驟三、Pattway分析。與GO分析類似。通過(guò)與KEGG數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行比較查詢，構(gòu)造基因之間相互作用通路。步驟四、Gene network分析。本方法的核心步驟，通過(guò)整合3種不同的相互作用關(guān)系，得到基因互作網(wǎng)絡(luò)圖。


圖1、本發(fā)明所述一種分析iTRAQ數(shù)據(jù)的方法的實(shí)施流程圖
具體實(shí)施例方式本發(fā)明所述，一種分析iTRAQ數(shù)據(jù)的方法應(yīng)用于蛋白質(zhì)iTRAQ分析數(shù)據(jù)的分析方面，本發(fā)明中將以小鼠細(xì)胞的iTRAQ分析數(shù)據(jù)為例，說(shuō)明本方法的具體實(shí)施步驟步驟一、差異蛋白篩選。篩選的原始數(shù)據(jù)來(lái)源于小鼠細(xì)胞iTRAQ檢測(cè)后的 proteinpilot軟件分析結(jié)果。對(duì)數(shù)據(jù)按實(shí)驗(yàn)分組進(jìn)行組間篩選，獲得差異表達(dá)蛋白，后續(xù)分析以實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中的C組和B組的差異篩選結(jié)果為例。步驟二、GCKGene ontology)分析。上個(gè)步驟中得到的差異表達(dá)蛋白可作為GO分析的輸入數(shù)據(jù)，使用 EASE(http://david. abcc. ncifcrf. gov/ease/ease. jsp)軟件，將差異蛋白基因分別向Gene ontology數(shù)據(jù)庫(kù)(www.geneontology.org)的各節(jié)點(diǎn)進(jìn)行映射，計(jì)算每個(gè)節(jié)點(diǎn)的基因數(shù)目。差異基因按照biological process (生物學(xué)過(guò)程)進(jìn)行分類。步驟三、Pathway分析。與GO分析類似，將差異表達(dá)蛋白想KEGG數(shù)據(jù)庫(kù)(www. genome, jp/kegg/)進(jìn)行映射，得到各蛋白基因之間的調(diào)節(jié)通路。調(diào)節(jié)通路圖中，各節(jié)點(diǎn)便是一個(gè)基因，通過(guò)設(shè)置不同顏色來(lái)區(qū)分上調(diào)基因與下調(diào)基因。步驟四、Gene network分析。我們同時(shí)整合3種不同的相互作用關(guān)系1)KEGG數(shù)據(jù)庫(kù)中基因之間的蛋白互做、基因調(diào)控、蛋白修飾等關(guān)系；2)已有的高通量實(shí)驗(yàn)，如酵母雙雜交等證實(shí)的蛋白-蛋白相互作用；3)已有文獻(xiàn)報(bào)道的中提到的基因之間的相互作用。來(lái)對(duì)各個(gè)蛋白基因進(jìn)行相互作用分析。對(duì)三種關(guān)系使用不用的數(shù)據(jù)庫(kù)作為分析來(lái)源，將3種分析的數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行整合，得到各個(gè)基因之間的相互作用網(wǎng)絡(luò)圖，即Gene network。以上是對(duì)本發(fā)明的描述而非限定，基于本發(fā)明思想的其它實(shí)施方式，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之中。
權(quán)利要求
1.本發(fā)明所述一種分析iTRAQ數(shù)據(jù)的方法，它包含如下幾步主要特征 步驟一、差異蛋白篩選，通過(guò)對(duì)原始iTRAQ數(shù)據(jù)進(jìn)行分組篩選，獲取差異結(jié)果； 步驟二、GO分析，通過(guò)向GO數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行映射查詢，獲取較全面的基因功能信息，以有向無(wú)環(huán)圖顯示；步驟三、Pathway分析，與GO分析類似。通過(guò)與KEGG數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行比較查詢，構(gòu)造基因之間相互作用通路；步驟四、Gene network分析，通過(guò)整合3種不同的相互作用關(guān)系，得到基因互作網(wǎng)絡(luò)圖。
全文摘要
本發(fā)明針對(duì)iTRAQ蛋白質(zhì)定量分析數(shù)據(jù)的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了一種分析iTRAQ數(shù)據(jù)的方法，其主要流程為步驟一、差異蛋白篩選，通過(guò)對(duì)原始iTRAQ數(shù)據(jù)進(jìn)行分組篩選，獲取差異結(jié)果；步驟二、GO分析，通過(guò)向GO數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行映射查詢，獲取較全面的基因功能信息，以有向無(wú)環(huán)圖顯示；步驟三、Pathway分析，與GO分析類似。通過(guò)與KEGG數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行比較查詢，構(gòu)造基因之間相互作用通路；步驟四、Gene network分析，通過(guò)整合3種不同的相互作用關(guān)系，得到基因互作網(wǎng)絡(luò)圖。
文檔編號(hào)C12Q1/68GK102321733SQ20101054606
公開(kāi)日2012年1月18日 申請(qǐng)日期2010年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月15日
發(fā)明者曾華宗 申請(qǐng)人:上海聚類生物科技有限公司