Nous présentons un outil de biologie des systèmes JUMPn pour effectuer et visualiser l’analyse de réseau pour des données protéomiques quantitatives, avec un protocole détaillé comprenant le prétraitement des données, le regroupement de co-expression, l’enrichissement des voies et l’analyse du réseau d’interaction protéine-protéine.
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Article de méthode
JUMPn : Une application simplifiée pour le regroupement de la co-expression des protéines et l’analyse des réseaux en protéomique
Dans cet article
Résumé
Résumé
Avec les progrès récents des technologies protéomiques basées sur la spectrométrie de masse, le profilage en profondeur de centaines de protéomes est devenu de plus en plus réalisable. Cependant, il est difficile de tirer des informations biologiques de ces ensembles de données précieux. Nous présentons ici un logiciel basé sur la biologie des systèmes JUMPn, et son protocole associé pour organiser le protéome en grappes de co-expression de protéines à travers des échantillons et des réseaux d’interaction protéine-protéine (IPP) connectés par des modules (par exemple, des complexes protéiques). Grâce à la plate-forme R/Shiny, le logiciel JUMPn rationalise l’analyse du clustering de co-expression, de l’enrichissement des voies et de la détection des modules PPI, avec une visualisation des données intégrée et une interface conviviale. Les principales étapes du protocole comprennent l’installation du logiciel JUMPn, la définition des protéines exprimées différentiellement ou du protéome (dys)régulé, la détermination de clusters de co-expression significatifs et de modules PPI, et la visualisation des résultats. Bien que le protocole soit démontré à l’aide d’un profil de protéome basé sur le marquage isobare, JUMPn est généralement applicable à un large éventail d’ensembles de données quantitatives (par exemple, la protéomique sans étiquette). Le logiciel et le protocole JUMPn fournissent ainsi un outil puissant pour faciliter l’interprétation biologique en protéomique quantitative.
Introduction
La protéomique au fusil de chasse basée sur la spectrométrie de masse est devenue l’approche clé pour analyser la diversité du protéome d’échantillons complexes1. Avec les progrès récents de l’instrumentation de spectrométriede masse 2,3, de la chromatographie 4,5, de la détection de la mobilité ionique6, des méthodes d’acquisition (acquisition indépendante des données7 et acquisition dépendante des données8), des approches de quantification (méthode de marquage des peptides isobar....
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Protocole
REMARQUE: Dans ce protocole, l’utilisation de JUMPn est illustrée par l’utilisation d’un ensemble de données publié de profilage du protéome entier au cours de la différenciation des cellules B quantifié par le réactif d’étiquette isobare TMT27.
1. Configuration du logiciel JUMPn
REMARQUE: Deux options sont fournies pour configurer le logiciel JUMPn: (i) installation sur un ordinateur local pour un usage personnel; et (ii) le déploiement de JUMPn sur un serveur Shiny distant pour plusieurs utilisateurs. Pour l’installation locale, un ordinateur personnel avec accès à Internet et ≥4 Go de RAM....
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Résultats
Nous avons utilisé nos ensembles de données protéomiques profondes publiés 25,26,27,30 (figures 5 et figure 6) ainsi que les simulations de données57 (tableau 1) pour optimiser et évaluer les performances de JUMPn. Pour l’analyse du regroupement des protéines de coexpression via WGCNA, nous reco.......
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Discussion
Ici, nous avons présenté notre logiciel JUMPn et son protocole, qui ont été appliqués dans de multiples projets de dissection de mécanismes moléculaires à l’aide de données protéomiques quantitatives profondes 25,26,27,30,64. Le logiciel et le protocole JUMPn ont été entièrement optimisés, y compris la prise en compte des protéines DE pour l’analyse du réseau .......
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Déclarations de divulgation
Les auteurs n’ont rien à divulguer.
Remerciements
Le soutien financier a été fourni par les National Institutes of Health (NIH) (R01AG047928, R01AG053987, RF1AG064909, RF1AG068581 et U54NS110435) et ALSAC (American Lebanese Syrian Associated Charities). L’analyse de la SEP a été réalisée au Centre de protéomique et de métabolomique du St. Jude Children’s Research Hospital, qui a été partiellement soutenu par la subvention de soutien du NIH Cancer Center (P30CA021765). Le contenu relève de la seule responsabilité des auteurs et ne représente pas nécessairement les points de vue officiels des National Institutes of Health.
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Matériaux
| Nom | Entreprise | Numéro de catalogue | Commentaires |
|---|---|---|---|
| MacBook Pro doté d’un processeur quadricœur cadencé à 2,3 GHz fonctionnant sous OS 10.15.7. | Apple Inc. | MacBook Pro 13'' | Matériel utilisé pour le développement et les tests de logiciels |
| Anoconda | Anaconda, Inc. | version 4.9.2 | https://docs.anaconda.com/anaconda/install/ |
| miniconda | Anaconda, Inc. | version 4.9.2 | https://docs.conda.io/en/latest/miniconda.html |
| RStudio | RStudio Société d’utilité publique | version 4.0.3 | https://www.rstudio.com/products/rstudio/download/ |
| Shiny Server | RStudio Société d’utilité | https://shiny.rstudio.com/articles/shinyapps.html |
Références
- Aebersold, R., Mann, M. Mass-spectrometric exploration of proteome structure and function. Nature. 537, 347-355 (2016).
- Senko, M. W., et al. Novel parallelized quadrupole/linear ion trap/orbitrap ....
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Réimpressions et autorisations
