蛋白質組學與轉錄組學整合分析

　　實驗介紹蛋白質組學是指在大規模水平上研究蛋白質的特征，包括蛋白質表達水平、翻譯后修飾、蛋白質相互作用等，由此獲得蛋白質水平上的關于疾病發生、細胞代謝等過程的整體而全面的認識。轉錄組學是一門在整體水平上研究細胞中基因轉錄的情況及轉錄調控規律的學科。

 

　　采用蛋白質組學和轉錄組學技術同步檢測蛋白質及RNA的整體狀態，并且將這兩個組學的數據整合起來分析，不僅能在蛋白質水平及轉錄水平兩個不同層次上透視生命活動的規律與本質，還能揭示二者之間的相互調控作用或者關聯。

 

　　目前將蛋白質組學與轉錄組學的數據整合分析已經成為一種趨勢， Pavel等人通過轉錄組學和蛋白質組學（iTRAQ-2DLC-MS/MS）相結合的方法，分析得出了早期乳腺癌轉移的關鍵分子標記[1]。Eunkyung等人使用轉錄組學和蛋白質組學（iTRAQ-2DLC-MS/MS）相結合的方法來鑒定出了破骨細胞的發展過程中的功能性重組[2]。Asfa等人通過轉錄組學和蛋白質組學的相互映射來研究斑馬魚早期胚胎的發育過程[3]。通過轉錄組和蛋白質組學相結合的方法來研究病理機制具有一定的創新性。

 

　　轉錄組學與蛋白質組學數據整合分析流程及內容：

　　實驗方法

 

　?。?）轉錄組測序與分析

 

　　RNA抽提——RNA測序——數據質控——數據分析

 

　?。?）蛋白質組分析

 

　　蛋白質提取——肽段酶解——肽段標記——樣本混合——質譜分析——蛋白質定性定量分析

 

　?。?）轉錄組和蛋白質組整合分析

 

　　a. 轉錄組測序的組裝結果和蛋白質組的關聯分析

 

　　b. 差異蛋白與差異基因表達水平比較關聯分析

 

　　c. 蛋白質組與轉錄組表達模式聚類分析

 

　　d. mRNA可變剪接在轉錄組與蛋白質組兩水平的相互驗證

 

　　e. 轉錄組和蛋白質組GO功能、pathway的關聯比較分析

 

　　4. 部分結果展示

 

　　圖1 差異表達轉錄本與差異蛋白

　　圖2 差異表達轉錄本與差異蛋白質控

　　圖3 轉錄組與蛋白質組整合分析

　　圖4 蛋白互作網絡

　　圖5 關聯mRNA與protein的聚類熱圖

　　參考文獻[1] Bouchal P, Dvo?áková M, Roumeliotis T, et al. Combined Proteomics and Transcriptomics Identifies Carboxypeptidase B1 and Nuclear Factor κB (NF-κB) Associated Proteins as Putative Biomarkers of Metastasis in Low Grade Breast Cancer[J]. Molecular & Cellular Proteomics, 2015, 14(7): 1814-1830. IF=6.564

 

　　[2] An E, Narayanan M, Manes N P, et al. Characterization of functional reprogramming during osteoclast development using quantitative proteomics and mRNA profiling[J]. Molecular & Cellular Proteomics, 2014, 13(10): 2687-2704. IF=6.564

 

　　[3] Alli Shaik A, Wee S, Li R H X, et al. Functional mapping of the zebrafish early embryo proteome and transcriptome[J]. Journal of proteome research, 2014, 13(12): 5536-5550. IF=4.245