Chem-易算与复旦携手在Cell子刊发表多组学研究成果

经常有客户会问我，用质谱做组学能干嘛，能说明啥问题，能发几分的文章，要花多少钱。

我的回答是：“质谱是一种检测手段，可以进行蛋白质、代谢物的全物质定性、定量；可以替代WB/ELISA进行验证，至于能说明啥问题、能发几分，这完全取决于你的实验设计、你的创新性、你说的故事完整性和有多吸引人，你说质谱能发几分？1分-40分都有可能。而成本也可能是从几万到几百万”

你会觉得空口无凭，那么我们今天介绍下复旦大学研究员乔亮老师最新发表的与易算合作的研究成果，让我们来学习下质谱如何解释人造光合成系统的运行机制。（PS:本文重点介绍非标蛋白质组定量分析流程）

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生物学解读已经有CellPress微信公众号专业解读啦。我司是做蛋白质组信息学的，所以本文重点解读下非标记定量如何快速、精确的检测细胞全蛋白质组以及差异表达蛋白质。

组学相关实验整体流程如下

第一步：确认实验设计

我们到www.uniprot.org上，点击最上方搜索栏选择Taxonomy，输入其拉丁文名称：Moorella thermoacetica，发现该菌种已有完整蛋白质组序列数据库。点击进入详情界面后发现该菌种是一种较为简单的生物，one gene> 我们此次选择了Thermo Fisher Orbitrap Lumos质谱作为检测平台，该平台久经考验，是定量蛋白质组研究中非常成熟的方案 。

第二步：LC-MS/MS检测

大多数情况下2000多个理论蛋白组成的体系我们用Lumos进行1小时检测就能够达到有效覆盖了，不过这回我们机时还算宽裕，决定做两小时检测，能多测几个蛋白也好。

经过确认色谱质谱状态良好，色谱按照120分钟分离优化梯度，质谱按照常规非标参数设置（细节见原文）。我们得到了如下较为完美的TIC（其中一个样品）。

第三步：数据QC及分析

质谱数据的质控非常重要，必须在往下游分析之前进行，否则会得到错误的结果和误导结果讨论。相关介绍参见我们的往期内容。

蛋白质组非标记定量分析我们采用业界知名的蛋白质组分析软件Peaks Studio，对这套数据进行全方位的质控、定性、定量以及差异筛选。（Peaks的相关介绍及资料见我司往期微信）

PEAKS定性参数设置

PEAKS定量参数设置

得到结果后，我们首先需要进行质控

质量精度，正常

鉴定结果，正常

（新版本Peaks分析，故数量略有出入）

样品间鉴定重复性，正常

（6个样品的ProteinGroup一致性）

组间相关性，差异不是很大

ok，整个实验结果正常，下游分析，按照1.5倍，anova p.adj<0.01进行差异筛选。

得到了101个上调、24个下调蛋白。

第四步：生信分析

生信分析首先我们需要获取该物种的注释信息，于是我们采用QuickGO，Path collage和STRING等软件，对该物种进行了全面的功能、通路分析以及COG本地化注释。由乔老师课题组的专业人士自行解读。（全套分析流程均可自动化完成）

而代谢组的数据解读也可以通过类似途径得到，并且和蛋白质组结果进行对接确认。（本文不具体展开，后续专题讨论）

相关结果涉及文章版权问题，故不在此展示。

第五步：数据验证

对于此类非模式生物，最好的也是最快速的验证手段就是PRM（平行反应检测）方法啦。当然首先我们需要自己确保差异蛋白、肽段的定量可信性，虽然我们在统计水平依然经过了严格质控，但是不好好看下相应的XIC是没法放心的。

于是我们打开PEAKS，找到需要验证的蛋白及多肽定量谱峰，进行人工确认，然后进行PRM实验设计和数据分析（Skyline完成）

第六步：数据提交

EBI的PRIDE公共平台是个非常好的蛋白质组数据共享平台，其使用方法我们往期已经介绍过了，本实验数据可以在

经过以上几步，我们就可以非常快速，有效的对感兴趣的生物学、化学问题进行组学水平的分析、解读（非标+靶向实验仅耗时1个月，成本花费也是极少），从而帮助我们解释相关问题。