Biochemistry
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JUMPn：蛋白质共表达聚类和网络分析在蛋白质组学中的简化应用
Chapters
Summary October 19th, 2021
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我们提出了一个系统生物学工具JUMPn，用于执行和可视化定量蛋白质组学数据的网络分析，其详细的方案包括数据预处理，共表达聚类，途径富集和蛋白质 - 蛋白质相互作用网络分析。
Transcript
JUMPn软件的协议旨在促进定量蛋白质组学数据的生物学解释。该软件能够将整个蛋白质组织成共表达簇和蛋白质相互作用模块的层级层次结构。值得注意的是，JUMPn软件简化了共表达聚类、通路富集和PPI模块检测的分析。
它提供了一个用户友好的界面以及数据和网络的交互式可视化。虽然我们成功地证明了JUMPn在整个蛋白质组数据分析中的应用，但该方法很容易扩展到其他数据类型，包括磷酸蛋白质组学分析和来自亲和纯化质谱的相互作用组数据。要设置 JUMPn 软件，请从网站下载源代码，然后在命令行终端上安装软件。
要启动 JUMPn 软件，请在终端上键入 cd execution“，将当前目录更改为执行文件夹，然后在终端上输入文本以在 Web 浏览器上启动 JUMPn。在 JUMPn 主页上，单击“开始分析”按钮开始 JUMPn 分析，然后在“开始分析”页面的左下角，单击“上传演示 B 细胞蛋白质组学数据”按钮，查看数据上传成功的通知。在页面右下角，单击“提交 JUMPn 分析”按钮，使用默认参数启动演示运行。
进度条将表示分析过程。等到进度条完成。演示运行完成后，将出现一个对话框，其中包含成功运行消息和结果文件夹的绝对路径，然后单击“继续到结果”选项卡。
当网页通过WCCNA算法引导共表达聚类结果时，单击对话窗口中的“查看结果”以继续。在结果第1页WGCNA输出页面的左侧，找到蛋白质共表达模式，并使用“选择表达格式”在两种图形格式之间导航。默认情况下，箱线图将处于选中状态。
选择趋势“选项卡以显示趋势图，每条线代表样品中的单个蛋白质丰度。每行的颜色表示表达式模式与共表达聚类共识的接近程度。在WGCNA输出页面的右侧，可以查看“路径本体富集热图”。
在热图中，每个聚类的高度丰富的路径将一起显示。接下来，向下滚动网页以查看单个蛋白质的表达模式。使用下拉框，选择共表达簇以检查每个簇中的蛋白质，然后在表格中选择特定蛋白质，表格下方的条形图将自动更新以反映其蛋白质丰度。
对于特定的蛋白质名称，请使用表格右侧的“搜索”框。稍后，通过单击顶部的结果页面2 PPI输出“来查看蛋白质 - 蛋白质相互作用或PPI结果。要获取特定共表达式聚类的结果，请单击“选择共表达式聚类”选项卡。
所有图形面板的显示将针对新选择的群集进行更新。在左侧的图面板上，使用按组选择下拉框并突出显示网络中的各个 PPI 模块，查看所选共表达式聚类的 PPI 网络，然后转到所选网络布局格式框以更改网络布局。使用鼠标和触控板放大或缩小PPI网络，查看网络中每个节点的基因名称。
放大后，选择并单击某个蛋白质以突出显示该蛋白质及其网络邻居。在网络中，拖动某个节点以更改其在布局中的位置并重新组织网络布局。在 PPI 结果页面的右侧面板上，研究有助于解释 PPI 结果的共表达聚类水平信息。
默认情况下，所选聚类上的共表达式模式可视为箱线图。选择趋势“以显示共表达模式的趋势图，然后选择通路条图以显示具有通路圆图的共表达聚类的显著富集的通路，在圆图格式中查看共表达聚类的显著富集通路。若要查看单个 PPI 模块级别的结果，请将结果页向下滚动到 PPI 输出网页，然后展开“选择模块”下拉框以选择要显示的特定 PPI 模块。
查看左侧面板上的PPI模块，如前所述操作网络显示。在右侧面板上，查看通路本体富集结果，然后使用“选择通路注释样式”下拉框和勾选条形图选项卡以显示有关所选 PPI 模块显著富集通路的更多信息和显示。刻度圆图以圆图的格式显示所选PPI模块的显着富集途径，并使用热图显示显着富集的途径和相关基因名称。
转到表格“选项卡以显示详细的途径富集结果，包括途径名称，本体术语，基因名称和Fisher精确测试的P值。按照结果页面顶部打印的绝对路径，找到出版物电子表格表。JUMPn是使用R闪亮平台开发的，具有用户友好的界面，并集成了三个主要的功能模块。
共表达聚类分析、通路富集分析和 PPI 网络分析。每次分析后，结果都会通过R闪亮的小部件功能在我们的可调中自动可视化，并可轻松下载为发布表和Microsoft Excel格式。对于PPI网络分析，通过结合STRING，BioPlex和Web IM数据库来编译复合PPI网络。
最终合并的PPI网络覆盖了20， 000多个具有1， 100， 000个边缘的人类基因。这个全面的相互作用单元包含在一起，并与 JUMPn 软件捆绑发布，用于敏感的 PPI 分析。利用共表达和蛋白质相互作用网络的基于网络的方法可以用作推断转录因子和激酶活性的附加方法。
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