2023-02-14 23:41:14, 小迈 武汉迈特维尔生物科技有限公司
蛋白质决定组织器官的结构和功能,如在动脉粥硬化发病过程中,IL-1促进斑块破裂和血栓形成。由此可见蛋白质在疾病发展过程中发挥重要作用,因此蛋白质组学成为疾病研究中的首选。
如果做疾病机制方向的研究,蛋白质研究中那些内容必不可少呢?为了解答这个问题,小迈特总结了蛋白组经典期刊Proteomics(IF:5.393)和Journal of Proteome Research(IF;5.370)2022年发表的近20篇蛋白组学文献,从分组设置、蛋白质组技术选择、分析内容等方面进行深入剖析,详细罗列了疾病蛋白组研究文章中的必要因素,部分文章列表如下。
对疾病机制研究文章分组进行统计,组别数量无特殊规律,根据实际需求进行设置,但至少需要设置实验组与对照组,针对具有梯度条件研究,建议设置多个分组,保证实验的完整性。如在研究lncRNA BANCR调控宫颈癌机制时,仅设置了BANCR敲除和空白处理Hela细胞两组;在癌症恶病质研究中设置了空白对照组、无恶病质肿瘤组、中度和重度恶病质组,共4组,对恶病质严重程度进行了区分。
除分组设置外,生物学重复也是关键问题,对20篇文章进行统计,针对不同样本类型,生物学重复具有一定规律。临床样本数一般较多,至少10例以上,多则上百例,如在妊娠晚期子痫研究中,分别选取了15例子痫患者和正常妊娠人血浆样本进行检测,在高级浆液性卵巢癌研究中,选取了26例病人和24例健康人血清进行检测。对于动物模型,如小鼠,一般N≥5个,如癌症恶病质研究每组生物学重复为6或7,如芬格利莫德治疗机制研究中,药物处理和空白对照小鼠各选取了5只。对于细胞、微生物样本n=3个可满足文章发表需求,如lncRNA BANCR调控宫颈癌机制严重中,样本类型为BANCR敲除细胞,生物学重复仅3个。
对18篇蛋白组文章技术进行统计,出一篇采用PEA技术、一篇采用SOMAscan技术外,其他的都采用基于质谱的方法。具体统计数据见下图,从中可发现TMT/itraq技术使用较多,接下来我们对各技术利弊进行分析。
基于组学研究数据量越多越好,相对于传统蛋白组来说,TMT/itraq蛋白检出较DIA和label free高,但对样本数量有一定限制,一般建议TMT样本数不超过16个,可满足大部分疾病机制研究需求,因此在本次统计中采用TMT方法的文章较多。但随着4D蛋白组的诞生,技术偏爱性将会有所偏移,蛋白组研究一直追求“更多、更快、更准、更稳”。传统TMT、label free、DIA采用的质谱仪器扫描速度和灵敏度限制了蛋白质检出,而4D蛋白组技术应用的timsTOF Pro2仪器由于其独特的Tims技术和PASEF扫描模式有效提高扫描速度、仪器灵敏度、鉴定准确性、检测稳定性,更加贴合蛋白组研究需,实际数据显示4D-DIA技术蛋白质检出远高于传统TMT、label free、DIA技术,因此4D蛋白质组学技术越来越受到广大学者的喜爱。
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4D蛋白组技术优势
迈维代谢可提供全面的蛋白质组学服务,除传统TMT、label free、DIA产品外,更具有特色蛋白组产品服务,如4D-DIA、4D-label free、4D-microDIA(微量蛋白组)、Olink靶向定量蛋白组等,完整服务内容见下图。
对18篇文章进行统计,主要展示内容共13条,分别为:差异蛋白质筛选、PCA分析、火山图、韦恩图、聚类分析、GO分析、KEGG分析、蛋白含量柱状图、ROC分析、临床表型相关性分析、蛋白相关性分析、互作网络图、生存分析。出现频率排名前6的分析依次为:差异蛋白质筛选、GO分析、聚类分析、KEGG分析、部分蛋白含量展示。差异蛋白质筛选基本为文章必备,GO分析、聚类分析、KEGG分析主要在于数据挖掘并筛选关键候选蛋白质,部分蛋白含量展示主要是对候选蛋白质进行展示说明。由此可见频率前6分析在蛋白组学研究中十分重要,疾病蛋白组学研究中可重点关注这6点分析内容进行数据挖掘,并填充文章。若对具体分析内容筛选条件、研究意义、展示形式感兴趣,可关注下期内容,如差异蛋白质筛选条件为FC、P值,FC值、P值如何确定等。
分析内容频次统计 | ||
分析条目 | 出现频次 | 出现比例 |
差异分析 | 16 | 89% |
PCA分析 | 6 | 33% |
火山图 | 9 | 50% |
共有差异蛋白质(韦恩图、柱状图) | 8 | 44% |
聚类 | 14 | 78% |
GO分析 | 15 | 83% |
KEGG分析 | 11 | 61% |
部分蛋白含量展示 | 11 | 61% |
ROC分析 | 4 | 22% |
临床特征相关性分析 | 2 | 11% |
蛋白相关性分析 | 8 | 44% |
蛋白互作分析 | 9 | 50% |
生存分析 | 1 | 6% |
在18篇文章中仅5篇文章未对蛋白组学筛选的候选蛋白进行验证,验证比例高达72%,因此建议蛋白组学研究中进行蛋白验证。文章中出现的验证技术有:1)Western Blot(免疫印迹法);2)ELISA(酶联免疫吸附剂测定);3)qPCR(实时荧光定量PCR):对基因表达进行定量检测;4)PRM:靶向蛋白检测;5)免疫荧光测定。文章中可选择一种或多种方法进行严重,其中WB为大部分文章首选,其次为ELISA和qPCR。
验证技术 | 出现频次 | 出现比例 |
Western Blot | 11 | 85% |
ELISA | 3 | 23% |
qPCR | 2 | 15% |
PRM | 1 | 8% |
免疫荧光测定 | 1 | 8% |
两种以上 | 4 | 31% |
看了上文内容,相信您对蛋白组学研究必要因素有了一定的了解,如需了解具体分析内容、数据挖掘、验证方法优劣势可继续关注小迈。另外迈维代谢提供领先的蛋白质组学服务,如有需求快来联系小迈吧。
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