蛋白质组学数据分析报告共77页文档
生物的蛋白质组学和代谢组学
02
代谢组学概述
代谢组学定义与发展
代谢组学定义
代谢组学是研究生物体内代谢物变化规律的科学，通过对生物体内代谢产物的定性和定量分析，揭示生物体的代 谢状态及其变化。
代谢组学发展
随着分析化学、生物信息学和计算机科学等多学科的交叉融合，代谢组学逐渐发展成为一个新兴的研究领域，为 生物医学、营养学、环境科学等领域提供了新的研究思路和方法。
保存
采用适当的保存方法，如低温冷冻、添加保 护剂等，以延长样本保存时间并减少样本降 解。
数据预处理与质量控制
1 2
数据预处理
对原始数据进行必要的预处理，如去噪、归一化 、标准化等，以提高数据质量和可比性。
质量控制
采用合适的质量控制方法，如内标法、重复实验 等，以确保实验结果的稳定性和可靠性。
3
数据可视化
03
结合蛋白质组学和代谢组学数据，可以建立食品营养
成分数据库，为食品营养标签的制定提供科学依据。
食品安全性评价与监控
有毒有害物质检测
蛋白质组学和代谢组学可用于 检测食品中的有毒有害物质， 如农药残留、重金属、生物毒 素等。
食品微生物污染监 控
通过蛋白质组学和代谢组学技 术，可以监控食品中微生物的 种类、数量和代谢产物，以评 估食品的微生物安全性。
多组学整合分析
将蛋白质组学和代谢组学数据与其他组学数据进行整合分 析，如基因组学、转录组学等，以全面揭示生物系统的复 杂性和调控机制。
04
蛋白质组学和代谢组学在生物医 学领域应用
疾病诊断与预后评估
生物标志物的发现
通过蛋白质组学和代谢组学技 术，可以发现与特定疾病相关 的生物标志物，用于疾病的早
期诊断和预后评估。
蛋白质组学数据分析
71.08
156.19 114.10 115.09
103.14 129.12
Glutamine
Glu or Gln Glycine Histidine
Q
Z G H
128.13
具体数值，对应后页中离子质量
蛋白质组学质谱分析背景介绍
蛋白质组学质谱分析背景介绍
蛋白质组学质谱分析背景介绍
目前人类已知蛋白大约有6万8千种 平均每种蛋白长度为500个氨基酸 平均每种蛋白可以胰切成50个肽段 平均每个肽段有10种可能打碎情况 每一种可能情况产生1张理论图谱 平均一次质谱实验有3000次扫描 每一次扫描产生1张质谱谱图 ???面对如此多的质谱谱图和理论图 谱我们将如何进行比对
在IE中输入http://localhost/ISB/data/ZCNI_training/interact.prot.shtml,看 到经ProteinProphet后的结果为:
蛋白质组学数据库检索软件 GPM(X!tandem)
蛋白质组学数据库检索软件
GPM(X!tandem)
类型 数据输入 免费开源软件
SEQUEST
商业软件
Mascot
商业软件
DTA,PKL,MGF ， RAW,DTA mzXML,mzDATA 快 较慢
MGF,DTA
速度
较慢
蛋白质组学数据库检索软件
选择经PeptideProphet后生成的 Interact.pep.xml文件
• 其他为默认,点击Run ProteinProphet!
其它参数为默认,点击Run ProteinProphet,即可运行ProteinProphet程序
运行ProteinProphet完成后生 成的interact-prot.shtml 文件可由IE打开.
实习5-蛋白质组学数据分析 ppt课件
搜索的离子为b 离子与y离子
ppt课件 23
氨基酸残 基的修饰 完全修饰
57.03404
潜在的修饰
15.99492 氧化,磷酸化等等
ppt课件
24
快速搜索可 能的修饰
ppt课件
25
蛋白酶解时所使 用的酶(胰酶)
非特异性酶切 漏切
ppt课件
26
3.运行程序
点击运行
ppt课件
27
运行界面
ppt课件
将raw转换成mzxml文件点击analysispipeline选择mzxml在specifyrawinputfilesmzxml中点击addfiles添加要转成mzxml的raw文件电气照明是建筑电气技术的基本内容是保证建筑物发挥基本功能的必要条件合理的照明对提高工作效率保证安全生产和保护视力都具有重要的意义选择目录zcnitraining电气照明是建筑电气技术的基本内容是保证建筑物发挥基本功能的必要条件合理的照明对提高工作效率保证安全生产和保护视力都具有重要的意义选择所有的raw文选择目录zcnitraining选择所有的raw文件电气照明是建筑电气技术的基本内容是保证建筑物发挥基本功能的必要条件合理的照明对提高工作效率保证安全生产和保护视力都具有重要的意义电气照明是建筑电气技术的基本内容是保证建筑物发挥基本功能的必要条件合理的照明对提高工作效率保证安全生产和保护视力都具有重要的意义raw转成mzxml文件电气照明是建筑电气技术的基本内容是保证建筑物发挥基本功能的必要条件合理的照明对提高工作效率保证安全生产和保护视力都具有重要的意义2
ppt课件
57
ppt课件
58
3.运行PeptideProphet
点击Analysis Pipeline,选择 Analyze Peptides
蛋白质组学总结
在高pH条件下，蛋白质所带电荷为负。
在某一 pH 条件下，蛋白质所带净电荷为零时；则此 pH为该蛋白的等电点 (pI)。 蛋白质的等电点取决于蛋白质的氨基酸组成，是蛋白质
的一个物理化学常数，可以据此特性分离蛋白质。
据此，设计含有pH梯度的凝胶，在外加电场作用下，
蛋白质向与它的等电点一致的pH处泳动，直至聚焦于该处。
第一章
功能基因组与蛋白质组
蛋白质组学诞生的背景
基因组的局限性
全方位蛋白质研究的迫切要求 医药研究开发的巨大需求 高通量分离、鉴定技术的出现 计算机信息科学的有力支持
蛋白质组学
§4 蛋白质组的基本知识 1、概念 蛋白质组（proteome）： 一种基因组所能表达的全套蛋白质； 一种生物中不同细胞的不同蛋白质的组合；
§2 肽质量指纹谱鉴定蛋白质技术 肽质量指纹谱 (peptide mass fingerprinting, PMF)是指
蛋白被酶切位点专一的蛋白酶水解后，得到的肽片段质量
图谱。由于所产生的肽段具有特定序列、长度，因而具有 特定的质量，且 产生的片段数目 亦有特异性，故 称指纹谱。
为什么要酶切蛋白样品？
沉淀方法 1）硫酸铵沉淀（盐析）。 2）TCA沉淀（三氯乙酸沉淀）。 3）丙酮沉淀 。 4）在冰丙酮中用TCA沉淀。 5）苯酚提取，然后在甲醇中用醋酸铵沉淀。
五、清除影响二维电泳图谱的杂质 一方面，沉淀分离蛋白，另一方面除去杂质： 1）盐离子、痕量缓冲液和其它带电荷的小分子。 2）内源性小分子。 3）离子去污剂。裂解液中的SDS会影响第一向电泳，需以 含有兼性离子去污剂、非离子去污剂的裂解液（或重泡涨 液）将 SDS 稀释至终浓度低于 0.25% ，或其它去污剂与 SDS的比率为8:1。亦可用丙酮沉淀方法去除SDS。 4）核酸（DNA, RNA）
蛋白质组学数据
蛋白质组学数据
蛋白质组学数据是指对组织、细胞或生物体内的蛋白质进行分析和研究所得到的数据。
蛋白质组学技术包括质谱技术、二维凝胶电泳技术、蛋白质微阵列技术等，可以得到蛋白质的序列、结构、定量等信息。
蛋白质组学数据可分为定量数据和定性数据两种。
定量数据包括蛋白质在不同条件下的表达量变化等信息，可以用于寻找蛋白质在不同生理和病理状态下的作用和调控机制。
定性数据包括蛋白质的标识和鉴定，可以用于研究蛋白质相互作用、代谢途径等方面。
目前，蛋白质组学数据在生命科学、界面科学、医学等领域都得到了广泛的应用，可以为疾病的诊断、预防和治疗提供重要的依据。
蛋白鉴定分析报告
蛋白鉴定分析报告1. 引言蛋白质是生物体内不可或缺的重要分子，其在细胞内扮演着各种生物学功能的角色。
蛋白质的结构和功能对于了解生物体的生命过程以及疾病的发生和治疗具有重要意义。
本报告旨在对某一蛋白质进行鉴定分析，并提供相关的数据和结果。
2. 实验方法在蛋白质鉴定分析中，我们采用了以下的实验方法：•样品准备：收集蛋白质样品，并进行必要的处理和预处理工作，如蛋白提取和纯化。
•SDS-PAGE：采用聚丙烯酰胺凝胶电泳(Sodium Dodecyl Sulfate-Polyacrylamide Gel Electrophoresis, SDS-PAGE)技术，对蛋白质样品进行分离。
•蛋白质染色：对SDS-PAGE分离后的蛋白质进行染色，以观察蛋白质的迁移位置和相对分子质量。
•质谱分析：采用质谱技术，如质谱仪和液相色谱质谱联用技术(Liquid Chromatography-Mass Spectrometry, LC-MS)，对蛋白质进行分析和鉴定。
•数据处理和分析：对实验得到的数据进行处理和分析，包括蛋白质质量谱图的解析和蛋白质鉴定。
3. 结果与讨论3.1 SDS-PAGE分析结果在SDS-PAGE实验中，我们观察到蛋白质样品在凝胶上呈现出明显的迁移带。
根据迁移带的位置和相对分子质量，我们可以初步判断蛋白质的大小和纯度。
3.2 质谱分析结果在质谱分析中，我们获得了蛋白质的质谱图和相关的质谱数据。
通过对质谱图的解析和蛋白质鉴定数据库的比对，我们得到了蛋白质的鉴定结果。
根据质谱数据分析，我们确定了蛋白质的氨基酸组成、序列以及可能的修饰模式。
此外，我们还对蛋白质的结构和功能进行了初步的预测和分析。
3.3 结果讨论根据实验结果和分析，我们得出了以下的结论：•蛋白质的分子质量：根据SDS-PAGE实验结果和质谱分析数据，我们可以确定蛋白质的相对分子质量范围。
•蛋白质的鉴定结果：通过质谱分析，我们成功鉴定了蛋白质的氨基酸组成和序列，并预测了其可能的结构和功能。
iTRAQ定量蛋白质组学结题报告
4.1 多样品间表达模式聚类...................................................................................................21 4.2 蛋白组与转录组关联分析...............................................................................................22 4.3 蛋白相互作用网络分析...................................................................................................24
蛋白 iTRAQ 定量分析
年月日
目录
1 排版约定 ...............................................................................Байду номын сангаас....................................1 2 iTRAQ 定量蛋白质工作流程...................................................................................2
2
2.1 实验流程
图 2.1 实验流程 该图显示iTRAQ定量蛋白质组学实验的基本流程。第一步，从样品中提取蛋白。第二步，对提取后的 蛋白样品进行还原烷基化处理，打开二硫键以便后续充分酶解蛋白。第三步，用GE公司的2D quant kit法 进行蛋白质的浓度测定。第四步，等体积进行SDS（十二烷基磺酸钠）电泳。第五步，酶解蛋白。第六步， 用iTRAQ试剂标记肽段。第七步，将标记后的肽段进行等量混合。第八步，对混合后的肽段使用强阳离子
蛋白质组分析word版
蛋白质组分析蛋白质组（proteome）源于蛋白质（protein）与基因组（genome）两个词的杂合，其定义为proteins expressed by a genome，即一个基因组表达的全部蛋白质。
目前认为蛋白质组的内涵是一个细胞、一类组织或一种生物的基因组所表达的全部蛋白质。
蛋白质组学（proteomics）是研究蛋白质组的一门新兴学科，旨在阐明生物体全部蛋白质的表达模式及功能模式。
蛋白质化学着重于单一蛋白质结构、功能的研究，例如某一种蛋白质或蛋白质亚基的全序列分析，三维立体结构的确定，这样的结构如何执行功能、在生理上所扮演的角色，以及代谢的生化机制等。
蛋白质组学则是研究多种蛋白质组成的复杂系統。
Proteomics的字尾“-omics”的意思是“组学”，代表对生物、生命体系研究工作方式的重新定义，也就是说，蛋白质组学是对基因组所表达的整套蛋白质的分析，其研究对象是多蛋白质混合物的“系统”行为，而不是“单一组成”的行为。
它通过对一个大系统中包含的所有蛋白质进行分离、鉴定、表征和定量，提供关于该系统准确和全面的数据和信息。
蛋白质组与基因组通常，一个细胞中表达两类基因：①必须功能蛋白质的基因；②行使细胞专一性功能蛋白质的基因。
因此，一种生物有一个基因组，但有许多蛋白质组。
因此，蛋白质组与基因组在内涵上有很大的不同，主要表现在以下四个方面：（1）蛋白质组具有多样性图11.1 基因以多种mRNA形式剪接的示意图EXON：外显子，真核细胞基因DNA中的编码序列。
这样的序列可转录为RNA并进而翻译为蛋白质。
P代表磷酸化，sugar代表糖基化，lipid代表脂肪酰化，Ub代表泛素化[3]。
（2）在蛋白质组的研究中，时间和空间的影响都不可忽视（3）蛋白质间主要以相互作用的形式参与生命活动（4）蛋白质组研究对技术的依赖性和要求远远超过基因组学蛋白质组学研究对生物分析化学提出的挑战表11.1 目前蛋白质组学分析中使用的分离与鉴定技术[6-12]技术是否需要标记是否可用于可测定的蛋白质分子量范围动态范围可分离的蛋白点数方法的适用范围检测传统的双向电泳方法（2-DE ） 否 是10 kD ～200 kD1, 0003, 000定量困难，方法的重复性差 荧光双向差示凝胶电泳（DIGE ） Cy-2，3 or 5 fluorophores 标记伯氨基是 10 kD ～200 kD 10, 000[6]3, 000[7]适用于检测高表达水平、长半衰期的蛋白质 基于反相色谱的二维色谱系统[8]否是 ＞5 kD 的肽或蛋白质100 2, 500限于UV 检测，未与MS 联用 LC-MS/MS 多维色谱系统(MudPit)可以用N 14/N 15标记氨基酸是 蛋白质经酶解后的多肽混合物 10, 000[9]872[10]适用于较复杂的蛋白质混合物，进行MS 分析前需进行分级分离 MALDI-TOF-MS 否 是 ＞10 kD ，实际测定蛋白质经酶解后的多肽混合物25 不适用 通过肽质量指纹图鉴定已分离的蛋白质 SELDI-TOF-MS [11]否 是 ＜40 kD 25 不适用利用蛋白质芯片对生物样品中蛋白质的质量进行分析I CAT分析技术 以ICAT 试剂标记巯基 是蛋白质经酶解后的多肽混合物 无数据 496[12]适用于含巯基蛋白质的相对定量分析cICAT 分析技术以可裂解的C 12/C 13ICAT 试剂标记巯基否 蛋白质经酶解后的多肽混合物10, 000 496 适用于含巯基蛋白质的相对定量分析differential gel electrophoresis ）；MudPit ，用于蛋白质分离的多维色谱（multi-dimensional for protein identification ）；SELDI-MS ，表面增强激光解吸离子化—质谱（surface enhanced laser desorption ionization-MS ）；基质辅助激光解吸离子化—质谱（MALDI-MS ，matrix-assisted laser desorption ionization-MS）；ICAT ，同位素标记的亲和标签(isotope-coded affinity tag)技术；cICAT ，可裂解的ICAT （cleavable ICAT ）技术；PTM ，蛋白质翻译后的修饰（posttranslational modification ）。
蛋白质组数据分析
（x,y）散点图,显示CV随着蛋白丰度的增加而降低
cv
0.8
0.7
0.6
0பைடு நூலகம்5
0.4
0.3
0.2
0.1
0
-4
-2
0
2
4
6
8
10
12
14
16
log2(protein abundance)
两个概念
• 检测限limit of detection，指样品分子能够 被可信地检测到的最低含量
Jan Rudolph Maxquant 2017 Beijing training
Jan Rudolph Maxquant 2017 Beijing training
iTRAQ quantification
一次蛋白质组实验
• 示例数据 proteinGroups.txt • The dataset consists of three breast cancer cell
lines measured in triplicates. The samples were measured with SILAC as an external standard. The light state (Lys-0/Arg-0) is the respective sample, while the heavy state (Lys-8/Arg-10) is always the same mixture of all cell lines. • /doku.php?id=perseus:us er:use_cases:silac
定量蛋白质组学
蛋白质组中心-质谱数据分析
串联质谱结果报告
二级质谱图
一级质谱图
从一级质谱图里 选出部分峰做二
级质谱
蛋白点编号
串联质谱结果报告
理论分子量 理论等电点
蛋白名称
蛋白GI号
串联质谱匹 配的序列
串联质谱离 子得分
可信度
蛋白的选择
• 一般protein score大于60分的结果或者单 个肽段得分超过30的结果就比较可信。
• 对于一次鉴定得到多个蛋白得分均超过60 分的以得分最高的最为可信。
• 也可用根据protein score 的C.I.%来判断 ，该参数是一个可信度的评价，一般以超 过95%作为鉴定结果可靠的标准。
蛋白信息查询
• 一般根据蛋白名称可以了解该蛋白的大致 功能
• 使用该蛋白的GI号码可以到NCBI数据库 进一步查的该蛋白的信息
• 对于未知蛋白，可以采用BLAST或者其它 功能预测软件预测该蛋白的功能。
• 一般采用MALDI-TOF仪器进行。因为MALDI 质谱图中的离子一般只带一个电荷，比较容 易计算。
• 其原理就是利用了蛋白序列数据库中的多肽 质量的信息与实际测得的质量信息进行对比 而实现鉴定。
优点与缺点
优点： • 是用一级质谱鉴定蛋白质的经典方法，算
法简单，速度快
缺点： • 质量相近的多肽增加匹配难度 • 无法实现混合蛋白的鉴定
二级质谱鉴定
• 质谱仪选择一级质谱中的一个峰，让这些 峰所代表的离子高速撞击质谱仪中的惰性 气体，使其肽键断裂，并对库搜索鉴定蛋 白质。
• 常用MALDI-TOF／TOF仪器进行。
优点与缺点
优点： • 鉴定准确度更高，可以得到蛋白的序列 • 可以实现多个蛋白的鉴定
缺点： • 增加了一步操作 • 算法更复杂，而且需要更多的操作经验