开题必备-蛋白质组学方法选择、数据整理与文章撰写
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蛋白质组学开题： 方法选择、数据处理、文章撰写
目
录
Contents
01
方法选择
02
数据处理
03
通路验证
04
文章撰写
01 Part One 方法选择
1.2 蛋白质组学应用
医学 农业
蛋白质组学应用
环境
基础
疾病生物标志物 药物作用机制 农作物品质改良 植物微生物互作 逆境胁迫应答 病虫害防治 肉类品质性状
案例：靶向蛋白质组学-组织 肾脏不同部位转运蛋白的表达比较
肾脏转运蛋白的定量
肾脏转运蛋白表达的相关性
技术方案选择
1. 定性OR定量：取决于研究目的，例如IP-MS； 2. 有标OR非标：根据样品特性和数量，数量小于4建议非标； 3. 全谱OR修饰：根据前期数据结果，可做磷酸化或泛素化； 4. 一种OR多种：提高结果可信度，多种结果取交集； 5. 蛋白OR转录：转录侧重基因表达，蛋白是功能执行层面； 6. 蛋白OR代谢：代谢组是结果层面，侧重在生物标志物。
网络分析
通路分析
高级分析
案例：全谱鉴定-分泌蛋白
IF 3.394
利用定性蛋白质组学方法发现关键蛋白
样品类型：分泌蛋白（细胞培养基） 检测方法：定性 研究思路： 1.肺癌细胞培养基可以引起肌管萎缩； 2.针对培养基中分泌蛋白进行鉴定； 3.在33个分泌蛋白中包括14-3-3； 4.通过WB验证培养基中14-3-3的表达； 5.进一步发现14-3-3的受体CD13； 6.证明14-3-3通过CD13发挥关键作用； 7.结论。
2.1 案例一：客观分析型 IF 5.168
CAXII是表达差异最大者之一，上调16倍；
样品类型：肿瘤细胞（细胞膜） 检测方法：LFQ相对定量 研究思路： 1.同一种肿瘤细胞发生了耐药； 2.相对定量LFQ寻找耐药前后的差异； 3.表达差异最大的蛋白中有CAX II； 4.通过WB验证与组学结果一致； 5.发现CAXII基因与HIF-1a有关； 6.而沉默HIF-1a后CAXII和Pgp均下调； 7.采用CAXII抑制剂可以抑制Pgp活性； 8.结论。
2.1 案例二：深入挖掘型 动物模型显示，ANXA2敲除可以增强对化疗药物的敏感性
结论：ANXA2可以作为神经 胶质瘤患者化疗的生物标 志物，用于监控耐药的发 生，通过敲除ANXA2可以显 著提高化疗药物的敏感性。
数据筛选的套路 1. 客观分析型：根据数据统计结果，选择表达差异最大者； 2. 深入挖掘型：充分利用生信分析结果，结合文献报道； 3. 符合预期型：根据前期研究结果，与预期一致者； 4. 追逐热点型：根据研究热点，能完全契合者； 5. 相互印证型：多数据交叉分析，选择共有部分； 6. 直接罗列型：不做筛选，直接罗列。
案例：全谱鉴定-分泌蛋白
发现培养基对肌管的作用
质谱鉴定培养基分泌蛋白
找到14-3-3蛋白并验证 确定14-3-3的受体CD13
验证CD13的功能
IF 3.64
利用靶向蛋白质组学技术检测特定蛋白表达
样品类型：人肾脏皮质的膜（41例） 检测方法：靶向定量 研究思路： 1.肾脏不同部位转运蛋白的表达比较； 2.肾脏转运蛋白的定量； 3.肾脏转运蛋白表达的相关性； 4.结论。
数据筛选的套路 1. 客观分析型：根据数据统计结果，选择表达差异最大者； 2. 深入挖掘型：充分利用生信分析结果，结合文献报道； 3. 符合预期型：根据前期研究结果，与预期一致者； 4. 追逐热点型：根据研究热点，能完全契合者； 5. 相互印证型：多数据交叉分析，选择共有部分； 6. 直接罗列型：不做筛选，直接罗列。
2.1 案例一：客观分析型
相对定量LFQ寻找耐药前后的差异
发现CAXII基因与HIF-1a有关 通过WB验证与组学结果一致
2.1 案例一：客观分析型
CAXII敲除后发现对细胞活力、凋亡、自噬 等均无显著影响
HIF-1型 CAXII与Pgp共定位，IP发现CAXII与Pgp具有相互作用
在已发表的蛋白质组学相关文章中，绝大部分是基于TMT/iTRAQ、LFQ、 SILAC等相对定量技术开展的。
02 Part Two 数据处理
当你准备开展一项新的课题时，你可能是这样的迷茫。。。
想象的结果
实际的结果
数据筛选的套路！
1. 客观分析型：根据数据统计结果，选择表达差异最大者； 2. 深入挖掘型：充分利用生信分析结果，结合文献报道； 3. 符合预期型：根据前期研究结果，与预期一致者； 4. 追逐热点型：根据研究热点，能完全契合者； 5. 相互印证型：多数据交叉分析，选择共有部分； 6. 直接罗列型：不做筛选，直接罗列。
基础研究 。。。。。。。
1.1 蛋白质组学的常用技术-基于质谱
蛋白质组学
定性蛋白质组学
胶 条 鉴 定
定量蛋白质组学
相对定量/ 非靶向
绝对定量/ 靶向验证
修饰蛋白质组学
。
磷 酸
乙 酰
泛 素
。 。
化化化。
。
。
MRM/PRM SWATH Label free SILAC
iTRAQ/TMT
Shotgun
GO注释
敲除CAXII后，Pgp活力显著降低，此 时阿霉素蓄积恢复正常水平，耐药性消 失
2.1 案例一：客观分析型 CAIX是另一种与CAXII功能类似的酶，但与 本研究无关
采用CAXII的抑制剂AZA，发现可以浓度依 赖的抑制Pgp的酶活
结论：CAXII可作为肿瘤耐药逆转的靶标，其表达水平和酶活均与Pgp相关。
2.1 案例二：深入挖掘型
相对定量SILAC寻找耐药前后差 异
生信分析结合文献挖掘找到 ANXA2
ANXA2表达与肿瘤分期相关性很高
2.1 案例二：深入挖掘型
敲除ANXA2基因后耐药性显著降 低
ANXA2对凋亡通路激活具有显著抑制作 用
2.1 案例二：深入挖掘型 ANXA2可以调节TNF刺激后的p50核转移 ANXA2通过与p50直接结合调节NFkB通路的激活
2.1 案例二：深入挖掘型 IF 6.217
样品类型：肿瘤细胞
检测方法：SILAC相对定量
研究思路：
1.同一个神经胶质瘤病人用药前后； 2.相对定量SILAC寻找耐药前后差异； 3.挑选与肿瘤耐药相关的蛋白分析， 4.其中ANXA2与文献报道高度一致； 5.ANXA2表达与肿瘤分期相关性很高； 6.敲除ANXA2基因后耐药性显著降低； 7.ANXA2与p50结合调节NFkB通路激活； 8.动物实验显示敲除ANXA2提高敏感性； 9.结论。
目
录
Contents
01
方法选择
02
数据处理
03
通路验证
04
文章撰写
01 Part One 方法选择
1.2 蛋白质组学应用
医学 农业
蛋白质组学应用
环境
基础
疾病生物标志物 药物作用机制 农作物品质改良 植物微生物互作 逆境胁迫应答 病虫害防治 肉类品质性状
案例：靶向蛋白质组学-组织 肾脏不同部位转运蛋白的表达比较
肾脏转运蛋白的定量
肾脏转运蛋白表达的相关性
技术方案选择
1. 定性OR定量：取决于研究目的，例如IP-MS； 2. 有标OR非标：根据样品特性和数量，数量小于4建议非标； 3. 全谱OR修饰：根据前期数据结果，可做磷酸化或泛素化； 4. 一种OR多种：提高结果可信度，多种结果取交集； 5. 蛋白OR转录：转录侧重基因表达，蛋白是功能执行层面； 6. 蛋白OR代谢：代谢组是结果层面，侧重在生物标志物。
网络分析
通路分析
高级分析
案例：全谱鉴定-分泌蛋白
IF 3.394
利用定性蛋白质组学方法发现关键蛋白
样品类型：分泌蛋白（细胞培养基） 检测方法：定性 研究思路： 1.肺癌细胞培养基可以引起肌管萎缩； 2.针对培养基中分泌蛋白进行鉴定； 3.在33个分泌蛋白中包括14-3-3； 4.通过WB验证培养基中14-3-3的表达； 5.进一步发现14-3-3的受体CD13； 6.证明14-3-3通过CD13发挥关键作用； 7.结论。
2.1 案例一：客观分析型 IF 5.168
CAXII是表达差异最大者之一，上调16倍；
样品类型：肿瘤细胞（细胞膜） 检测方法：LFQ相对定量 研究思路： 1.同一种肿瘤细胞发生了耐药； 2.相对定量LFQ寻找耐药前后的差异； 3.表达差异最大的蛋白中有CAX II； 4.通过WB验证与组学结果一致； 5.发现CAXII基因与HIF-1a有关； 6.而沉默HIF-1a后CAXII和Pgp均下调； 7.采用CAXII抑制剂可以抑制Pgp活性； 8.结论。
2.1 案例二：深入挖掘型 动物模型显示，ANXA2敲除可以增强对化疗药物的敏感性
结论：ANXA2可以作为神经 胶质瘤患者化疗的生物标 志物，用于监控耐药的发 生，通过敲除ANXA2可以显 著提高化疗药物的敏感性。
数据筛选的套路 1. 客观分析型：根据数据统计结果，选择表达差异最大者； 2. 深入挖掘型：充分利用生信分析结果，结合文献报道； 3. 符合预期型：根据前期研究结果，与预期一致者； 4. 追逐热点型：根据研究热点，能完全契合者； 5. 相互印证型：多数据交叉分析，选择共有部分； 6. 直接罗列型：不做筛选，直接罗列。
案例：全谱鉴定-分泌蛋白
发现培养基对肌管的作用
质谱鉴定培养基分泌蛋白
找到14-3-3蛋白并验证 确定14-3-3的受体CD13
验证CD13的功能
IF 3.64
利用靶向蛋白质组学技术检测特定蛋白表达
样品类型：人肾脏皮质的膜（41例） 检测方法：靶向定量 研究思路： 1.肾脏不同部位转运蛋白的表达比较； 2.肾脏转运蛋白的定量； 3.肾脏转运蛋白表达的相关性； 4.结论。
数据筛选的套路 1. 客观分析型：根据数据统计结果，选择表达差异最大者； 2. 深入挖掘型：充分利用生信分析结果，结合文献报道； 3. 符合预期型：根据前期研究结果，与预期一致者； 4. 追逐热点型：根据研究热点，能完全契合者； 5. 相互印证型：多数据交叉分析，选择共有部分； 6. 直接罗列型：不做筛选，直接罗列。
2.1 案例一：客观分析型
相对定量LFQ寻找耐药前后的差异
发现CAXII基因与HIF-1a有关 通过WB验证与组学结果一致
2.1 案例一：客观分析型
CAXII敲除后发现对细胞活力、凋亡、自噬 等均无显著影响
HIF-1型 CAXII与Pgp共定位，IP发现CAXII与Pgp具有相互作用
在已发表的蛋白质组学相关文章中，绝大部分是基于TMT/iTRAQ、LFQ、 SILAC等相对定量技术开展的。
02 Part Two 数据处理
当你准备开展一项新的课题时，你可能是这样的迷茫。。。
想象的结果
实际的结果
数据筛选的套路！
1. 客观分析型：根据数据统计结果，选择表达差异最大者； 2. 深入挖掘型：充分利用生信分析结果，结合文献报道； 3. 符合预期型：根据前期研究结果，与预期一致者； 4. 追逐热点型：根据研究热点，能完全契合者； 5. 相互印证型：多数据交叉分析，选择共有部分； 6. 直接罗列型：不做筛选，直接罗列。
基础研究 。。。。。。。
1.1 蛋白质组学的常用技术-基于质谱
蛋白质组学
定性蛋白质组学
胶 条 鉴 定
定量蛋白质组学
相对定量/ 非靶向
绝对定量/ 靶向验证
修饰蛋白质组学
。
磷 酸
乙 酰
泛 素
。 。
化化化。
。
。
MRM/PRM SWATH Label free SILAC
iTRAQ/TMT
Shotgun
GO注释
敲除CAXII后，Pgp活力显著降低，此 时阿霉素蓄积恢复正常水平，耐药性消 失
2.1 案例一：客观分析型 CAIX是另一种与CAXII功能类似的酶，但与 本研究无关
采用CAXII的抑制剂AZA，发现可以浓度依 赖的抑制Pgp的酶活
结论：CAXII可作为肿瘤耐药逆转的靶标，其表达水平和酶活均与Pgp相关。
2.1 案例二：深入挖掘型
相对定量SILAC寻找耐药前后差 异
生信分析结合文献挖掘找到 ANXA2
ANXA2表达与肿瘤分期相关性很高
2.1 案例二：深入挖掘型
敲除ANXA2基因后耐药性显著降 低
ANXA2对凋亡通路激活具有显著抑制作 用
2.1 案例二：深入挖掘型 ANXA2可以调节TNF刺激后的p50核转移 ANXA2通过与p50直接结合调节NFkB通路的激活
2.1 案例二：深入挖掘型 IF 6.217
样品类型：肿瘤细胞
检测方法：SILAC相对定量
研究思路：
1.同一个神经胶质瘤病人用药前后； 2.相对定量SILAC寻找耐药前后差异； 3.挑选与肿瘤耐药相关的蛋白分析， 4.其中ANXA2与文献报道高度一致； 5.ANXA2表达与肿瘤分期相关性很高； 6.敲除ANXA2基因后耐药性显著降低； 7.ANXA2与p50结合调节NFkB通路激活； 8.动物实验显示敲除ANXA2提高敏感性； 9.结论。