计算分子生物学
(
网络版
), 2015
年
,
第
4
卷
, No.1, 1
-
12
Jisuan Fenzi Shengwuxue (Online), 2015, Vol.4, No.1, 1
-
12
Doi: 10.5376/cmb.cn.2015.04.0001
Copyright © 2015 BioPublisher Jisuan Fenzi Shengwuxue | Vol.4 | No.1 | 1–12
特邀评述
Invited Review
蛋白质基因组学研究中的质谱仪与生物信息学方法
巩鹏涛
1,3
,
徐润生
2
,
方宣钧
1,2,3
1.
东北农林大学盐碱地生物资源环境研究中心
,
哈尔滨
, 150040
2.
浙江农林大学暨阳学院
,
暨阳国际先进技术研究中心
,
诸暨
, 311800
3.
海南省热带农业资源开发利用研究所
,
三亚
, 572025
通讯作者：
作者
计算分子生物学
, 2015
年
,
第
4
卷
,
第
1
篇
doi: 10.5376/cmb.cn.2015.04.0001
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引用格式
(
中文
)
：
巩鹏涛等
, 2015,
蛋白质基因组学研究中的质谱仪与生物信息学方法
,
计算分子生物学
(online), 4(1): 1-12 (doi: 10.5376/cmb.cn.2015.04.0001)
引用格式
(
英文
)
：
Gong et al., 2015, The Spectrometry and Bioinformatics in the Studies of Proteogenomics, Jisuan Fenzi Shengwuxue (online), 4(1): 1-12 (doi:
10.5376/cmb.cn.2015.04.0001)
摘
要
随着串联质谱的蛋白质组学技术和高通量基因组测序技术的迅速发展，大大促进了组学之间的交叉和融合，作为
基因组学和蛋白组学的一个集合，蛋白质基因组学
(Proteogenomics)
应运而生。蛋白质基因组学的核心任务是获得足够深度
和广度的蛋白质组，转录组和基因组等数据
,
并将所获得的组学数据进行整合分析，以便从整体的层面进行系统生物学研究。
显然，蛋白质基因组学的研究涉及到蛋白质组和基因组数据的获取及后续的交叉大数据分析。针对蛋白质基因组学的分析研
究中，本文总结了质谱仪和蛋白质基因组学流程分析软件的选择，重点评述了常用的生物信息学计算工具，如
PepLine
、
Proteogenomic Mapping Tool InsPecT
、
iPiG
、
PGP
、
Peppy
、
Bacterial Proteogenomic Pipeline
、
SearchGUI
、
ProteoAnnotator
、
Genosuite
等。
关键词
蛋白质基因组学
;
质谱仪
;
蛋白质组
;
基因组注释
;
生物信息学
The Spectrometry and Bioinformatics in the Studies of Proteogenomics
Gong Pengtao
1,3
, Xu Runsheng
2
, Fang Xuanjun
1,2,3
1. Alkali Soil Natural Environmental Science Center (ASNESC), Northeast Forestry University, Harbin, 150040, P.R. China
2. Jiyang International Center for Advanced Technology (JICAT), Jiyang College of Zhejiang A&F University, Zhuji, 311800, P.R. China
3. Hainan Institute of Tropical Agricultural resources (HITAR), Sanya, 572025, P.R. China
Corresponding author,
Authors
Abstract
With the rapid development of proteomics technology based tandem mass spectrometry and high-throughput genome
sequencing technology, it has greatly facilitated the cross and the integration among the omics, therefore proteogenomics came into
being as an area at the interface of genomics and proteomics. The core task of proteogenomics is to obtain the data of proteome,
genome and transcription in sufficient depth and breadth and to integrate the obtained omic data for the studies of systems biology in
the overall level. Clearly, the study of proteogenomics involves in acquisition of proteomic and genomic data as well as subsequent
cross analysis of big data. This review summarized the choosing of spectrometers and proteogenomic pipeline softwares, and mainly
commented on some frequently-used bioinformatic softwares such as PepLine, Proteogenomic Mapping Tool InsPecT, iPiG, PGP,
Peppy, Bacterial Proteogenomic Pipeline, Genosuite, SearchGUI, and ProteoAnnotator, etc. .
Keywords
Proteogenomics; Mass spectrometry; Genome annotation; Proteomics; Bioinformatics
研究背景
应用串联质谱的数据搜索蛋白质数据库，已经
发展成为成熟的研究生物样本中蛋白质组成的方
法。然而，如果被搜索的参考蛋白质数据库只是包
含了已知的蛋白质，那么利用该方法发掘新蛋白或
修饰蛋白的能力就有一定的局限。
在人类疾病的分析中，如分析癌症，异常的表
达模式可能产生与疾病相关的蛋白质，而此类蛋白
质在参考蛋白质数据库中是往往是不存在的
(Xu
and Lee, 2003)
。因此，搜索常用的标准蛋白质数据，
如
ProtKB
或
Swiss-Prot
等，就极可能错失那些与癌
症相关的新蛋白质或修饰模式。蛋白质基因组学
收稿日期：
2015
年
02
月
11
日
接受日期：
2014
年
02
月
12
日
发表日期：
2014
年
02
月
13
日
基金项目：本研究由海南省热带农业资源研究所微生物基因组测序
及生物信息学研究项目资助
