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蛋白质组与代谢组联合分析

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蛋白质组学是后基因时代系统生物学的中间桥梁技术,作为生命活动功能的执行者,蛋白质组学从整体水平上对细胞内蛋白质的组成、活动规律及蛋白质与蛋白质的相互作用进行研究。代谢组学作为后基因时代系统生物学驱动的新生代组学技术,其核心价值是通过定性描述和定量表征不同生物基质中小分子代谢物的变化,来探索生物体与细胞代谢相关的关键科学问题。 代谢组学不仅作为表型状态的的描绘者,也可作为功能调控的活性代谢物,能调节蛋白质-蛋白质相互作用,改变酶活性,导致蛋白质稳定性的变化,进而反馈调控机体代谢状态。因此,基于蛋白组与代谢组的联合分析,是系统性描绘生物机体代谢调控网络的有效研究策略。 蛋白质组学和代谢组学整合分析, 是指对来自蛋白质组和代谢组的批量数据进行归一化处理及统计学分析,同时结合代谢通路富集、相关性等分析,实现下游代谢物变化与代谢酶调控机制的分子模型构建,从而为后续进行深入实验与分析提供数据基础。

实验流程

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应用方向

▶ 农林领域:抗逆胁迫机制,生长发育机制,育种保护研究等

▶ 基础医学、临床诊断:生物标志物,疾病机理机制,疾病分型,个性化治疗等

▶ 临床转化:基因蛋白组学研究,临床大队列样本分析,如肿瘤、心血管等重大疾病精准分型

▶ 生物医药:药物作用机理,药效评价,药物开发等

▶ 微生物领域:感染免疫、致病机理,耐药机制,病原体-宿主相互作用研究等

▶ 海洋水产:海洋水产:渔业资源,海水养殖,渔业环境与水产品安全等

▶ 生物能源、环境科学领域:发酵过程优化,生物燃料生产,环境危定风险评估研究等

▶ 食品营养:食品储藏及加工条件优化,食品组分及品质鉴定,功能性食品开发,食品安全监检测

▶ 畜牧业:肉类及乳品质研究,致病机理研究等

数据分析

分析类型分析内容
标准数据分析内容

KEGG代谢通路联合分析

KEGG通路可视化、通路比较分析、富集分析

相关性分析

相关系数矩阵热图、相关性分析层次聚类热图、相关系数调控网络分析
PCA比较分析(限≥3组)蛋白组和脂质组PCA比较分析
高级分析内容
多变量统计学整合分析(高级分析)O2PLS关联分析、OPLS相关变量的筛选
WGCNA分析(高级分析)加权基因共表达网络分析,WGCNA分析

技术优势

▶ 经验丰富——前中科院上海生命科学研究院蛋白质组研究分析中心,超17年蛋白质组学服务经验

▶ 海量数据库——3000+代谢标准品自建库、3万+代谢在线标准品数据库

▶ 鉴定数目领先——代谢物最高定性数量突破2000

▶ 先进平台——拥有超高分辨质谱平台,提供优质数据

▶ 严格质控——严格的QC系统和谱图匹配标准,保证定性定量结果最优

▶ 系统解决方案——提供修饰组学至验证、上下游联合分析,实现快捷”一站式”服务

参考文献

1.

Proteomics integrated with metabolomics: analysis of the internal causes of nutrient changes in alfalfa at different growth stages. BMC Plant Biol. 2018.

蛋白组学+非靶代谢组学-苜蓿叶片-对不同生长阶段的苜蓿进行蛋白质组和代谢组分析,通过KEGG代谢通路整合,发现跟氨基酸及苯丙素类合成、淀粉和蔗糖代谢等相关通路发生明显富集,揭示引起营养成分变化的分子生物学机制,为改良获得高品质的苜蓿提供理论基础【客户文献】

2.

Proteomic and Metabolomic Characterization of aMammalian Cellular Transition from Quiescence to Proliferation. cell reports. 2017

TMT蛋白组学+非靶代谢组学-小鼠细胞-蛋白质组学联合代谢组学分析哺乳动物细胞从静止到增殖的生物过程表征,分析了响应于IL-3的非恶性鼠pro-B淋巴细胞系的从静止到增殖的转变,发现了正常增殖细胞与癌细胞共有的多个关键通路代谢酶表达趋势,并且细胞增殖转变的许多代谢特征可见于癌细胞

3.

A new perspective on the toxicity of arsenic-contaminated soil: Tandem mass tag proteomics and metabolomics in earthworms. J Hazard Mater. 2020

TMT蛋白组学+非靶代谢组学-蚯蚓-通过蛋白质组学、代谢组学联合方法对低浓度砷污染土壤中蚯蚓特定蛋白质和代谢物的表达特征进行分析,结果发现高浓度砷污染的土壤导致蚯蚓中甜菜碱上调表达和二甲基甘氨酸和肌醇下调表达,提示蚯蚓渗透压代谢调节可能被扰乱,且天冬酰胺和二甲基甘氨酸可作为潜在砷污染土壤生物标志物。通过对表达变化的蛋白进行GO显著富集分析证实蚯蚓遭受渗透压胁迫,可溶性钙结合蛋白和抑制蛋白上调表达,钠/钾转运的ATP酶下调表达【客户文献】

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