$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Bir grafik tasvir vurgulayarak bir iş akışının düzenli proteomik PoGo18 sahne, görselleştirme, akış aşağı seçenekleri yanı sıra uygulandığı Şekil 5' te gösterilmiştir. Av tüfeği proteomik (yani, sıvı kromatografi tandem kütle spektrometresi ile birleştiğinde ardından proteinlerin proteolitik sindirim) proteogenomic eşleme bir müjdeli adımdır. Elde edilen tandem kitle spectra sık teorik spectra protein sıra veritabanlarından türetilmiş karşılaştırılır. Proteogenomics çalışmalar veritabanına kolayca başvuru genom8' e bu geri ilişkilendirmek zor yapma potansiyeli ve eşanlamlı olmayan tek nükleotid türevleri (SNVs) kodlama ile roman transkript çeviri dizisi tanıtmak. PoGo (PoGoGUI) grafik kullanıcı arabiriminin peptid tanımlamaları kütle spektrometresi deneyler üzerinden standart raporlamada dosya biçimlerini destekler ve onları Basitleştirilmiş 4 sütunlu pogo biçimine dönüştürür. PoGoGUI komut satırı aracını PoGo tamamladı ve böylece peptidler protein kodlayıcı genlerin sık GTF ve FASTA formatı çevrilmiş transkript serilerinde sağlanan başvuru ek açıklama kullanan genom koordinatları üzerine eşleme sağlar. Farklı çıkış biçimleri farklı yönlerini translasyonel modifikasyonlar ve peptid düzeyi miktar dahil olmak üzere kütle spektrometresi ile tanımlanan peptidler görselleştirme etkinleştirmek için PoGo tarafından oluşturulur. Çıktı dosyaları yatakta daha fazla dönüştürülür ve parça hub olarak adlandırılan online erişilebilir dizinlere kombine. Tek çıkış dosyalarının yanı sıra parça hub, sonra UCSC genom tarayıcı25, Ensembl genom tarayıcı20, IGV24ve Biodalliance28 (bakınız Şekil 5 alt) gibi tarayıcılarda görüntülenir.
Biz PoGo yüksek önemi Wright ve ark. içinde açıklandığı gibi filtre insan Proteom haritalar taslak reanalysis uygulanan 7 ve iki diğer araçlar için proteogenomic eşleme, yani iPiG14 ve PGx10karşılaştırıldığında. Veri kümesi 233,055 benzersiz peptidler 59 yetişkin ve fetal dokularda kaynaklanan toplam 3 milyon dizileri arasında oluşur. PoGo geride bu araçlar her iki çalışma zamanında (6,9 x ve 96.4 x daha hızlı, sırasıyla) ve bellek kullanımı (% 20 ve % 60 daha az bellek, sırasıyla) Şekil 618içinde gösterildiği gibi. Başarılı bir şekilde eşlenen bir peptid örneği Şekil 7' de gösterilmiştir.
PoGo, önemli ölçüde hız ve bellek diğer araçlarda geride iken, aynı zamanda eşleme translasyonel modifikasyonlar ve niceliksel bilgileri peptidler genomu üzerine ile ilişkili yeteneğine sahiptir. Bir exon ve genelinde eşleme peptidler kavşak splice için Şekil 8A şematik bir genom tarayıcı yatak biçiminde görselleştirme gösteriyor. PoGo peptid eşleme genom içinde benzersizliğini açısından kolay görsel yardım sağlamak için boyama seçeneği kullanır. Eşlemeleri kırmızı siyah parlak nokta tek bir gen için eşleme sırasında tek bir transkript teklik gösteriyor. Ancak, peptid farklı transkript arasında paylaşılır. Gri eşlemeleri arasında birden çok gen paylaşılan bir peptid göster. Bunlar, örneğin, daha az güvenilir bir gen miktar için veya güvenilmez bir gen ifade aramak için. PoGo PTM yatak seçeneği 8B rakamgösterildiği gibi farklı türde translasyonel modifikasyonlar karşılamak için renk kodu yeniden tanımlıyor. Ayrıca, PTMs (bkz. Şekil 8B) kalın bloklarla belirtilir. Aynı türden birden çok PTMs ilk değiştirilmiş amino asit kalın bir blok tarafından son yayılmış iken bir türde tek bir PTM değiştirilmiş amino asit kalıntısı konumda kalın bir blok vurgulanır.
Biz PoGo ve daha sonra TrackHubGenerator bütün Proteom ve phosphoproteome29dahil olmak üzere 50 kolorektal kanser hücre satırları bir dataset nesnesine uygulanır. Süre UCSC genom tarayıcısına yüklendiğinde parça hub için genom eşlenen peptidler gösterir ve eşlemeler ve (bkz. Şekil 9) fosforilasyon siteleri benzersizliğini vurguluyor, ek veri ek klasöründe sağlanan. GCT dosyaları daha sonra genomik bir bağlamda peptid ve phosphopeptide Nefelometri görselleştirme etkinleştirin. Ancak, GCT dosyaları kolay bir görsel splice kavşak (bkz: top 10 rakam ) arasında yayılan peptidler olarak sağlamaz. Splice kavşak genelinde peptidler ilgili yerlerine ekzonlar için eşleme olarak bölünür. Splice peptidler aynı sayısal değerleri exon eşlemeleri arasında tanımlamak mümkün iken, eşleme serisi tabanlı yükleme yatak veya GTF ekzonlar satırı desteği kapsayan bir ince intron tarafından bağlanan gibi yorumu dosyaları (bkz Şekil 10 . alt).
Etkin değişken eşleme yardımcı programını vurgulamak için bir çoklu enzim strateji22kullanarak eksik proteinler için avlamak için neXtProt karşı aranan insan testis Proteom iki yapılandırmaları bir veri kümesi için PoGo uygulanan. NeXtProt referans protein dizileri yanı sıra 5 milyonun üzerinde tek amino asit türevleri30oluşmaktadır. Bir tek amino asit türevi tespit peptidler eşleme diğer haritalama araçları tarafından desteklenmiyor. 177,012 benzersiz peptidler toplam tespit edildi. Bunlardan % 99.8 (176,694) peptidler ilk başarıyla uyuşmazlıkları izin vermeden eşleştirilmiş. Tanımlanan peptid listeden kaldırma daha sonra eşlenen izin bir amino asit ikame edildi % 0,2 (318) peptidler içinde sonuçlandı. Bu başvuru genom herhangi bir kullanılabilir araç ile eşleştirilmiş olan değil 162 peptidler 3,446 eşleştirmelerini sonuçlandı. Eşlemeler bir uyumsuzluk dahil olmak üzere ortalama sayısı yüksek olmakla birlikte, 62 peptidler doğru değişken dizileri gösteren yalnızca bir tek odağı için eşleştirilmiş. Bir tek amino asit ikame ile eşlenen bir peptid örneği, sıra ve Şekil 11çevrilmiş genomik sırayla ile vurgulanır.

Şekil 1. Farklı peptid genom haritalama araçları Visual karşılaştırılması. Karşılaştırma çeşitli yönleri ile gösterilir. Bu yönleriyle bir eşleme başvuru, çerçeveler içine entegrasyon düzeyi ve çevrimiçi ve çevrimdışı tarayıcılar desteği içerir. Ayrıca, proteogenomics ve onların özellik desteği roman yönlerini ayrı olarak işaretlenir. PoGo sadece doğrudan diğer araçlar için karşılaştırıldığında genom dizisi eşleştirmek için yeteneği yoksun. Ancak, diğer araçların çoğunu desteklemez tüm yeni özelliklerini destekler. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.

Şekil 2. Örnek giriş dosyası için eşleme peptidler. PoGo 4 sütun içeren Sekmeyle ayrılmış biçimde giriş verileri kabul eder. 'Deneme', 'Peptid', 'PSMs' ve 'Quant' deneme veya örnek tanımlayıcısı, peptit dizisi, peptid spektrumlu eşleşme sayısını ve peptid için sayısal bir değer aşağıdaki satırları gösteren, ilk satırda sütun üstbilgileri vardır anılan sıraya göre. Desteklenen dosya adı uzantılarını *.txt, *.tsv ve *.pogo vardır. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.

Şekil 3. PoGoGUI arabirimi dosya seçimlerini ve parametre seçenekleri için vurgulanan adımlarla. Rakam seçmek ve gerekli tüm seçenekleri için eşleme peptidler insan başvuru genom üzerine translasyonel modifikasyonlar ile seçim yüklemek için adımları gösterir. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.

Şekil 4. Ekran görüntüsü bütünleştirici genomik Viewer (IGV) veri yükleme yordamı. Rakam PoGo çıktı dosyaları IGV tarayıcı yüklemek için adımlar vurgular. Ayrıca, eşleme ve sıra vurgulamak için eşlenen peptidler kavramını genişleyen seçeneği gösterir. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.

Şekil 5. Basitleştirilmiş iş akışı görselleştirme genom tarayıcılar için LC-MS/MS adımlardan. PoGo eşleme peptidler tanımlaması tandem kitle spectra izler. Genom eşleştirmeye elde etmek için genom ek açıklama (GTF) ve transkript çeviri dizileri (FASTA) sağlanan başvuru ek açıklama PoGo kullanır. Genom tarayıcılarda ayrı olarak yüklenebilir farklı çıkış biçimleri oluşturulur. Ayrıca, yatak biçimdeki dosyaları görselleştirme büyük ölçekli veri kümeleri destekleyen parça hub'lara birleştirilebilir. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.

Şekil 6. PoGo PGx ve iPiG karşı kıyaslama. PoGo iyi performans karşılaştırma üzerinde diğer araçları. 233,055 benzersiz peptidler 3 milyon serilerinde kaynaklanan 59 yetişkin ve fetal dokularda arasında eşleme, PoGo 6,9 x ve PGx ve iPiG, hızlı 96.4 x sırasıyla yapıldı. Ayrıca, PoGo % 20 ve % 60 daha az PGx ve iPiG, sırasıyla kıyasla bellek gerekli. PoGo ve PGx başarıyla tamamlandı iken, iPiG 16 GB bellek hatası sonuçlandı. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.

Şekil 7. UCSC genom tarayıcı örnek görünümünü eşlenen peptidler. Şekil peptidler gen mTOR eşlenen gösterir. Birleştirilmiş parça splice kavşak kapsayan ve yalnızca ilişkili serileri ile bir exon eşleme peptidler gösterirken, doku özel parça sadece yoğun bir biçimde eşleme vurgulayın. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.

Şekil 8. Görselleştirme ve renk kodlaması eşleme şematik. (A)Standart Oda çıkış dosyasında bir exon eşleme peptidler tek taşları (sol, taşları (doğru) olarak parçaları kapsayan exon birden çok ekzonlar vurgulama arasında eşleme peptidler ise) olarak gösterilir. İntron gibi ince çizgiler içinde gösterilir. PoGo eşleme veya peptidler genler ve 3 katmanlı sistem kullanarak transkript benzersizliğini RenkKod. (B) yanı sıra blok yapı yatak biçiminin PTM yatak çıkış translasyonel modifikasyonlar konumunu kalın taşları olarak vurgular. Aynı PTM birden çok site ilk gelen, Son değişiklik sitesi kapsayan uzun bloklar halinde birleştirilir iken bir türde tek bir PTM varlığı, kalın bir blok ile değiştirilmiş amino asit kalıntı vurgulamaktadır. Peptid eşlemeleri daha fazla PTM türü ve rengi codec üzerinde değişiklik dayalı tarafından ayrılır. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.

Şekil 9. Takip UCSC genom tarayıcı kolorektal kanser Proteom ve phosphoproteome veri görünümünde hub. Parça hub bütün Proteom bilgilerinin yanı sıra phosphoproteome oluşmaktadır. Proteom ve phosphoproteome parça kırmızı renkte belirtmek SFN tek transkript eşleştirmeye benzersizliğini, _ptm içinde biten parçaları peptidler fosforilasyon sitelerle gösterir. Burada, kırmızı renk olarak fosforilasyon türünü gösterir. Sadece iki peptidler her tek fosforilasyon (kalın blok) gösterilen ile tespit edilmiştir. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.

Şekil 10. Kolorektal kanser phosphopeptides ve IGV içinde ilişkili Nefelometri görünümünü. Şekil 50 kanser hücre satır alt küme küme küme kümesini gösterir. Bu ayrıca blokların dört sütun ışık farklı tonlarında kırmızı gösterir. Rengi göreli bereket (beyaz) düşük yüksek (kırmızı) olarak gösterir. Dört sütun başlangıçta 4 peptidler olduğuna inanıyoruz yol açabilir, her bir splice junction kapsayan iki peptidler, aslında bunlar ilişkili serisi tabanlı GTF çıktı dosyası ile açık olur. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.

Şekil 11. IGV amino asit türevi ile peptid görünümünü. Şekilde bir peptid başvuru Genom Gen GPSM1çeviri başında eşlenmiş bir tek amino asit türevi ile gösterilmiştir. Varyant amino asit kalıntı 8 ve alanin valin (A→V) için ikame sonuçlarında yer alıyor. Ek açıklama eklenen dökümleri (mavi) çeviri dizisi peptit dizisi ile karşılaştırıldığında değişken vurgulayın. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.