專利名稱：一種奶牛尿液iTRAQ檢測數(shù)據(jù)處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于生物技術(shù)領(lǐng)域，涉及奶牛尿液蛋白質(zhì)組學(xué)定量數(shù)據(jù)分析方面。
背景技術(shù)：
iTRAQ技術(shù)是近年來最新開發(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，可對多達四種不同的樣本同時進行定量分析，從事生物方面研究的科學(xué)工作者們常用iTRAQ技術(shù)來加速蛋白質(zhì)的定量研究。在蛋白質(zhì)組學(xué)的研究中，僅僅知道蛋白質(zhì)的成分并不足以對蛋白質(zhì)給出最終定論，因為蛋白質(zhì)的濃度對與實現(xiàn)其在細胞中的功能來說極其重要，一種特殊蛋白質(zhì)在濃度上的變化，就能預(yù)示細胞的突變過程。而應(yīng)用傳統(tǒng)的方法對蛋白質(zhì)進行相對和絕對濃度進行測量，在敏感度和精確度上面都難以達到理想的效果。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，就可以獲得相對和絕對定量的蛋白質(zhì)結(jié)果，英國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記相對和絕對定量技術(shù)，用來進行蛋白質(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試劑進行差異標記。再將標記的樣本相混合，這樣就可以對其進行比較。與樣本結(jié)合后，通常用MudPIT(多維蛋白質(zhì)鑒定技術(shù))進行下一步的操作，用2D液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜進行分析。在質(zhì)譜分析鑒定特殊肽離子片斷結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，采用美國應(yīng)用生物系統(tǒng)公司的軟件包MASCOT (http://www.appliedbiosystems.com.cn/)和 Protein Pilot 對每一個妝段進行鑒定。DarrylPappin博士表示，水解之后，每一個蛋白質(zhì)會產(chǎn)生大量的肽段。用四種iTRAQ試劑對每一個肽段進行標記，每一種都被看作是獨立的測量，所有的測試都是均勻的。但是，有一些蛋白質(zhì)也許只進行一次肽測定，對哪些肽繼續(xù)進行研究最終是由研究人員決定的。iTRAQ技術(shù)的一大優(yōu)點是，它可以對任何類型的蛋白質(zhì)進行鑒定，包括高分子量蛋白質(zhì)，酸性蛋白質(zhì)和堿性蛋白質(zhì)，2D凝膠電泳對這些蛋白質(zhì)都束手無策。而且，2D凝膠電泳無法對膜蛋白那樣的不溶性蛋白質(zhì)進行分析，但是iTRAQ標記系統(tǒng)和質(zhì)譜法聯(lián)合使用可解決這些問題。如其他蛋白質(zhì)分析技術(shù)一樣，使用iTRAQ技術(shù)進行蛋白質(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)掘問題，獲取iTRAQ標記串聯(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)計了一套用于奶牛尿液iTRAQ檢測數(shù)據(jù)分析的方法流程，通過制定合理的分析步驟，選取優(yōu)化的分析參數(shù)，達到獲取豐富蛋白質(zhì)信息的目的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的內(nèi)容主要為，一種奶牛尿液iTRAQ檢測數(shù)據(jù)分析的方法，通過優(yōu)化的過程和參數(shù)對iTRAQ技術(shù)分析得來的蛋白質(zhì)數(shù)據(jù)進行分析，獲取有用的蛋白質(zhì)信息。本方法的主要實施流程為:
步驟一、對于實驗檢測得到的數(shù)據(jù)進行差異蛋白篩選。通過對原始iTRAQ數(shù)據(jù)進行分組篩選，獲取差異結(jié)果。步驟二、對于得到的差異蛋白，我們向gene ontology數(shù)據(jù)庫的各節(jié)點映射。計算每個節(jié)點的蛋白數(shù)目。軟件使用R(http://www.r-proiect.ογη/)統(tǒng)計平臺下的GSEABase軟件包。差異表達蛋白被按照biological process方式進行分類。步驟三、Pathway分析。與GO分析類似。通過與KEGG數(shù)據(jù)庫進行比較查詢,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)明所述一種分析奶牛尿液iTRAQ檢測數(shù)據(jù)的方法的實施流程圖
具體實施例方式
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)明中將以奶牛尿液的iTRAQ分析數(shù)據(jù)為例，說明本方法的具體實施步驟:步驟一、差異蛋白篩選。篩選的原始數(shù)據(jù)來源于奶牛尿液iTRAQ檢測后的proteinpilot軟件分析結(jié)果。對數(shù)據(jù)按實驗分組進行組間篩選，獲得差異表達蛋白。步驟二、GO (Gene ontology)分析。上個步驟中得到的差異表達蛋白可作為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(www.geneontology.0rg)的各節(jié)點進行映射,計算每個節(jié)點的基因數(shù)目。差異基因按照biological process (生物學(xué)過程)進行分類。步驟三、Pathway分析。與GO分析類似,將差異表達蛋白想KEGG數(shù)據(jù)庫(www.genome, jp/kegg/)進行映射,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)點便是一個基因，通過設(shè)置不同顏色來區(qū)分上調(diào)基因與下調(diào)基因。步驟四、Gene network分析。我們同時整合3種不同的相互作用關(guān)系:1)KEGG數(shù)據(jù)庫中基因之間的蛋白互做、基因調(diào)控、蛋白修飾等關(guān)系；2)已有的高通量實驗，如酵母雙雜交等證實的蛋白-蛋白相互作用；3)已有文獻報道的中提到的基因之間的相互作用。來對各個蛋白基因進行相互作用分析。對三種關(guān)系使用不用的數(shù)據(jù)庫作為分析來源，將3種分析的數(shù)據(jù)結(jié)果進行整合，得到各個基因之間的相互作用網(wǎng)絡(luò)圖，即Genenetwork。以上是對本發(fā)明的描述而非限定，基于本發(fā)明思想的其它實施方式，均在本發(fā)明的保護范圍之中。
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，通過對原始奶牛尿液iTRAQ數(shù)據(jù)進行分組篩選，獲取差異結(jié)果; 步驟二、GO分析，通過向GO數(shù)據(jù)庫進行映射查詢，獲取較全面的基因功能信息，以有向無環(huán)圖顯示； 步驟三、Pathway分析，與GO分析類似。通過與KEGG數(shù)據(jù)庫進行比較查詢，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iTRAQ蛋白質(zhì)定量分析數(shù)據(jù)的特點，設(shè)計了一種分析奶牛尿液的iTRAQ數(shù)據(jù)的方法，其主要流程為步驟一、差異蛋白篩選，通過對原始iTRAQ數(shù)據(jù)進行分組篩選，獲取差異結(jié)果；步驟二、GO分析，通過向GO數(shù)據(jù)庫進行映射查詢，獲取較全面的基因功能信息，以有向無環(huán)圖顯示；步驟三、Pathway分析，與GO分析類似。通過與KEGG數(shù)據(jù)庫進行比較查詢，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G01N30/86GK103163257SQ201110415160
公開日2013年6月19日 申請日期2011年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月13日
發(fā)明者曾華宗 申請人:上海聚類生物科技有限公司