蛋白質組學的興起帶動了質譜技術的快速發展,而質譜技術的進步則拓寬了蛋白質組學研究問題的廣度。隨著蛋白質組學的興起,特別是質譜技術的快速發展,蛋白質組學研究中產生的數據規模越來越大。依靠簡單的手工處理已經遠遠不能滿足問題的需求,通過先進的計算機算法與軟體工具來自動處理大批量的蛋白質組數據已經成為蛋白質組學研究的重要分支,這就是「計算蛋白質組學」(Computational Proteomics)。
儀器信息網訊 為了總結交流近年來我國計算蛋白質組學領域的基礎研究與前沿動向,推動計算技術在蛋白質組研究中發揮更加切實的作用,2010年11月10-11日,由中國科學院計算技術研究所主辦的「首屆中國計算蛋白質組學研討會」在北京中國科學院計算技術研究所召開。來自全國高等院校、科研機構、企事業單位的150餘位從事計算蛋白質組學及其相關研究的專家學者參加了此次會議。
會議現場
會議主辦方代表賀思敏研究員在會上表示:一般來說,計算蛋白質組學以計算技術為主要手段,是基於質譜技術的規模化蛋白質表達分析,也包括結構與功能的高通量分析。近年來,隨著「精密蛋白質組學」概念和LTQ Orbitrap等技術的誕生,計算蛋白質組學的的研究發展迅速。
從2005年開始美國相繼舉辦了3次蛋白質組學研討會,歐洲也陸續開展了3次蛋白質組學研討會,其他國家會議也相繼設立蛋白質組學的專題會議。同時,國際上專業的學術期刊也相繼刊載了蛋白質組學的綜述文章,這標誌著計算蛋白質組學已經取得了學術界的普遍重視,首屆中國計算蛋白質組學研討會也正是應運而生。
在我國,一些從事生化領域研究的專家幾乎從不「上岸」,而部分畢業於信息領域的專家又從不「下水」,當然也存在著一批學者教授屬於「兩棲」作戰,這樣的研究現狀不利於計算蛋白質研究的快速發展,因此,本次研討會也是為了促進計算技術與生化領域的專家交流溝通。
中國科學院計算技術研究所賀思敏研究員
同時,大會還邀請了20多位計算蛋白質領域的著名專家學者做了精彩的學術報告,報告內容涉及質譜數據分析、蛋白質鑑定、翻譯後修飾、蛋白質定量、蛋白質相互作用、蛋白質定位、蛋白質結構、蛋白基因組學等。
上海復旦大學楊芃原教授
報告題目:糖蛋白結構的質譜資料庫
目前,通過各種技術構建專業性強、針對性明顯的糖鏈結構資料庫已經引起了關注。楊芃原教授的研究基於生物質譜的數據分析,建立了蛋白質糖基化位點以及糖鏈結構資料庫。並開發了一套糖蛋白鑑定和糖鏈結構確立的理論算法,並將理論算法在我們創建的軟體GRIP(Glycopeptide Reveal & Interpretation Platform)中全部實現。分析表明,該方法可有效進行通量化的糖蛋白結構質譜分析,展現了比較好的應用前景。
加拿大西安大略大學張凱中教授
報告題目:利用串聯質譜技術解析多糖結構
張凱中教授主要介紹了生命科學中蛋白糖結構及其和串聯質譜與計算機科學的關係。張凱中教授表示,蛋白質中糖結構的變化是一種重要的蛋白質轉錄後修飾;蛋白質被酶處理後,經色譜分離,可用串聯質譜解析其多糖結構。基於糖肽序列從頭測序算法,張教授通過分析花生類蛋白質中的多糖結構得到了一種多項式時間算法簡單模型,實踐表明,該方法更具啟發性。
美國加州大學舊金山分校關慎恆教授
報告題目:利用穩定同位素代謝標記研究哺乳動物動態蛋白質組的數據處理平臺
據關慎恆教授介紹,放射性同位素標記與穩定同位素標記是目前用於研究蛋白周轉的主要工具。關慎恆教授利用穩定同位素代謝標記,通過測量小數組織中的1000多個蛋白的代謝常數,建立了複雜生物體系蛋白代謝周轉組動力學的試驗和信息處理平臺。通過此平臺,可以處理無標定量、SILAC。氫氘交換的實驗數據。
華大基因張勇先生
報告題目:從新一代測序技術的組學到基於質譜儀的蛋白質組學--華大基因的生物信息學
張勇先生介紹到,對於海量數據的信息分析和挖掘成為華大基因立足世界基因組領域的根本。除了測序儀,質譜儀無疑成為蛋白質組領域的高通量儀器。目前,華大基因通過利用海量數據的信息學分析從而識別關鍵要素,發揮了高通量、低成本的儀器特性。華大基因也逐步從 DNA、RNA水平,向蛋白質水平研究發展。。
加拿大滑鐵盧大學馬斌教授
報告題目:利用質譜和同源資料庫進行全蛋白測序
馬斌教授首先談到了,蛋白質資料庫搜索和傳統同源查找時遇到的問題,並分別給出了「分兩步走」和「兼聽則明」的兩個解決辦法。另外,串聯質譜(MS/MS)的在該領域的應用仍然是一個非常具有挑戰性的問題。馬斌教授提出了一種新算法和自動化軟體(CHAMPS),實驗表明,該方法具有大於99%的序列覆蓋率和100%的蛋白質序列準確性。
中科院計算所孫瑞祥副研究員
報告題目:電子轉運裂解質譜特徵及其在蛋白質鑑定中的應用
孫瑞祥研究員指出,近10年內,肽段或完整蛋白質在質譜儀中的裂解技術-電子捕獲裂解(ECD)與電子轉運裂解(ETD)逐漸發展起來。其中,目前市場上ETD主流儀器的供應商主要有賽默飛世爾、布魯克、安捷倫、ABI、日立等公司。ECD和ETD在蛋白質組學中的應用,特別是在蛋白質的翻譯後修飾鑑定和「自頂而下」的完整蛋白質裂解研究中已經展示出了誘人的前景。
中科院大連化學物理研究所葉明亮研究員
報告題目:基於質譜的蛋白質組學數據處理新方法和平臺發展
葉明亮研究員介紹到,在蛋白質組學數據處理方法和平臺方面分別發展了針對非修飾肽段和磷酸化肽段鑑定的數據篩選方法。此外,還發展了一種結合二級質譜(MS2)和三級質譜(MS3)圖譜以及正偽資料庫檢索的自動磷酸化肽段鑑定方法。該方法結合了MS2和MS3的高靈敏度和可信度,可以自動的對磷酸化肽段進行鑑定而無需進一步的人工驗證。
參會者合影留念
另外,為了使參會人員能夠獲得有關蛋白質組質譜數據分析的基本技能,同時了解到本學科發展的最新動態,本次會議還安排了質譜技術與蛋白質組學基礎培訓,共有72人註冊參加了此次培訓課程,培訓現場提問的聽眾絡繹不絕,氣氛十分活躍。
培訓人員與專家交流探討