蛋白组学数据分析方法PPT课件

.,1,实习5：蛋白质组学数据分析,系统生物学平台浙江加州国际纳米技术研究院（ZCNI）,zjuzwy,张维一华大颂莫凡毛瑞芳,.,2,1.蛋白质组学质谱分析背景介绍2.蛋白质组学数据库检索软件GPM(X!tandem)3.蛋白质组学数据统计分析软件TPP,课程内容:,.,3,蛋白质组学质谱分析背景介绍,.,4,TandemMS,蛋白质组学质谱分析背景介绍,.,5,m/z:质量电荷比,.,6,蛋白质组学质谱分析背景介绍,http:/www.expasy.ch/tools/peptidecutter/,粘贴蛋白序列：PGYRNNVVNTMRLWSAKAPNDFNLKDFNVG,选择“Onlythefollowingselectionofenzymesandchemicals”，并选择胰酶Trypsin酶切,点击Perform,.,7,蛋白质组学质谱分析背景介绍,APNDFNLK,.,8,蛋白质组学质谱分析背景介绍,具体数值，对应后页中离子质量,.,9,蛋白质组学质谱分析背景介绍,.,10,蛋白质组学质谱分析背景介绍,.,11,蛋白质组学质谱分析背景介绍,?面对如此多的质谱谱图和理论图谱我们将如何进行比对,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一张理论图谱,平均一次质谱实验有3000次扫描,每一次扫描产生一张质谱谱图,.,12,蛋白质组学数据库检索软件GPM(X!tandem),.,13,GPM(X!tandem)SEQUESTMascot类型免费开源软件商业软件商业软件数据输入DTA,PKL,MGFRAW,DTAMGF,DTAmzXML,mzDATA速度快较慢较慢并行运算支持(PVM,MPI)支持(PVM)支持(MPI),蛋白质组学数据库检索软件,.,14,X!Tandem优点：运算速度快免费，并行集群计算成本低开源可自行修改代码缺点：应用范围尚不广泛后期统计软件接口尚未成熟,蛋白质组学数据库检索软件,硬件要求：当前主流电脑配置即可胜任小规模数据检索,.,15,DownloadGPM:/projects/gpm/gpm-xe-installer/,蛋白质组学数据库检索软件,.,16,蛋白质组学数据库检索软件,数据库、结果程序等核心内容,运行程序,质谱原始数据,解压缩：,.,17,C:/ZCNI_tranning/X!tandem/,数据库目录,蛋白质组学数据库检索软件,输出结果目录,数据库,参数,.,18,工作流程:将*.raw文件转变为*.mzXML文件(练习文件为肝癌蛋白质组学数据)2.编辑参数3.运行GPM中的X!Tandom4.查看结果5.使用自己的数据库,蛋白质组学数据库检索软件,.,19,1.将*.raw文件转变为*.mzXML文件,开始运行输入“cmd”开启命令行窗口,Download:,.,20,2.编辑参数,双击打开,.,21,Onespectrum:搜索一个质谱数据Onedirectory:搜索多个质谱数据，放于一个文件夹中，然后压缩成一个rar文件谱,Simple:仅简单的设置一级肽指纹图谱相关参数Advanced:设置搜索二级图谱所有参数Upload:查看以前的搜索,!点击advanced选择搜索二级谱,.,22,选择程序X!Tandem,选择需要搜索的质谱数据DTA,PKL,MGF,mzData,mzXMLorTandemBIOML,选择数据库,数据检索输出阀值,.,23,搜索的离子为b离子与y离子,二级谱中片段离子理论与实际差异最大允许值,一级谱中片段离子理论与实际差异最大允许值,(|0|/M0)X10(ppm)为离子质量的实测值；为离子质量的理论值；,.,24,氨基酸残基的修饰,完全修饰,潜在的修饰氧化,磷酸化等等,57.03404,15.99492,.,25,快速搜索可能的修饰,.,26,蛋白酶解时所使用的酶(胰酶),非特异性酶切,漏切,.,27,3.运行程序,点击运行,.,28,运行界面,.,29,4.查看结果,结果可靠性的统计指标以及强度,蛋白的覆盖率,蛋白检索号,对应肽断总数,蛋白分子质量,唯一对应肽断数,.,30,.,31,5.替换数据库,下载蛋白数据库存放到本文件夹(所使用fasta数据库为所研究种属的蛋白数据库，可从ftp:/ftp.ebi.ac.uk/pub/databases/IPI/current/下载得到),.,32,用记事本打开,.,33,.,34,.,35,参考文献：,//GPM/gpm_install_faq.html,.,36,蛋白质组学数据统计分析软件Trans-ProteomicsPipeline(TPP),.,37,Trans-ProteomicPipeline(TPP)是用于LC/MS/MS蛋白质组学数据分析的软件.TPP包含一系列蛋白质鉴定和定量分析的模块,能够对经Sequest数据库搜索引擎得到的结果进行筛选过滤,从而达到蛋白质鉴定和测序的目的.,蛋白质组学数据统计分析软件,.,38,Trans-ProteomicPipeline(sashimi),蛋白质组学数据统计分析软件,.,39,蛋白质组学数据统计分析软件,.,40,sp|P02754|LACB_BOVINBETA-LACTOGLOBULINPRECURSOR(BETA-LG)(ALLERGENBOSD5)-Bostaurus(Bovine).MKCLLLALALTCGAQALIVTQTMKGLDIQKVAGTWYSLAMAASDISLLDAQSAPLRVYVEELKPTPEGDLEILLQKWENGECAQKKIIAEKTKIPAVFKIDALNENKLVLDTDYKKYLLFCMENSAEPEQSLACQCLVRTPEVDDEALEKFDKALKALPMHIRLSFNPTQLEEQCHI,TPEVDDEALEK:p=0.96,PTPEGDLEILLQK:p=0.81,LSFNPTQLEEQCHI:p=0.65,P=1(1-0.81)(1-0.96)(1-0.65)=0.99,蛋白质组学数据统计分析软件,.,41,TPP的安装与配置,从http：//TPP.php上下载并安装windows版本TPP软件。TPP_Setup_v4_2_JETSTREAM_rev_0.exe。安装过程中选择附带安装Apache(安装TPP4.2要求系统已安装ActivePerl-5.8.8.*以上版本，可从网站上下载)。安装完成后，将会生成TPP的图标,.,42,安装完后,桌面上生成了TPP和Cygwin的图标,.,43,使用TPP,点击桌面上的TPPWebTools,将会出现TPP的登陆界面.,TPP的登陆界面,UserName:guestPassword:guest,.,44,TPPWebInterface的欢迎界面,.,45,样本数据分析,准备工作:确保C盘至少1G的空闲的硬盘空间.将数据文件ZCNI_No1(含.dta和.out文件)至ZCNI_No6和质谱RAW文件ZCNI_No1.RAW至ZCNI_No6.RAW,以及Sequest参数文件sequest.param放到目录:C:InetpubwwwrootISBdataZCNI_training下3.将数据库文件ipi.HUMAN.fasta放到目录:C:database中,.,46,操作流程,将质谱RAW文件转换成mzXML文件；以Sequest结果文件和mzXML文件转换成xml文件；运行PeptideProphet，得到pepXML文件；以上步得到的pepXML文件运行ProteinProphet，得到最终结果；,.,47,1.将RAW转换成mzXML文件,点击AnalysisPipeline,选择mzXML,在SpecifyRAWInputFile(s)toconverttomzXML中点击AddFiles,添加要转成mzXML的RAW文件,.,48,选择目录ZCNI_training,.,49,选择所有的RAW文件,选择目录ZCNI_training,选择所有的RAW文件,.,50,.,51,RAW转成mzXML文件,.,52,2.由.out文件整合成pepXML文件,点击“AnalysisPipeline”,然后点击pepXML,出现如图所示的界面.,pepXML界面,在File(s)toconverttopepXML点击addfiles,.,53,选择ZCNI_training,.,54,.,55,.,56,选择sequest的参数文件,.,57,其他参数选择默认,点击下面的Convert!下的ConverttoPepXML,即可以将文件夹中的所有.out文件整合成pepXML文件,.,58,.,59,3.运行PeptideProphet,点击AnalysisPipeline,选择AnalyzePeptides,.,60,PeptideProphet界面,.,61,选择所有需要运行PeptideProphet的pepXML文件,.,62,选择RUNPeptideProphet,其他参数为默认.,.,63,点击RUNXinteract,即可作PeptideProphet分析.,.,64,PeptideProphet分析,运行PeptideProphet的结果可通过IE打开.,.,65,PeptideProphet处理结束,.,66,经PeptideProphet处理后的结果可用浏览器打开.在IE里面输入:http:/localhost/ISB/data/ZCNI_training/interact.pep.shtml可以看到结果为:,.,67,4.运行ProteinProphet,点击AnalysisPipeline,选择AnalyzePeptides,.,68,ProteinProphet界面,点击AddFiles,.,69,选择经PeptideProphet后生成的interact.xml文件,.,70,其他为默认,点击RunProteinProphet!,其它参数为默认,点击RunProteinProphet,即可运行ProteinProphet程序,.,71,运行ProteinProphet,运行ProteinProphet完成后生成的interact-prot.shtml文件可由IE打开.,.,72,经ProteinProphet分析得到的结果可由IE打开,在IE中输入http:/localhost/ISB/data/ZCNI_training/t.shtml可