“自顶向下(top-down)”的蛋白质组学——蛋白质变体的规模化鉴定

高分辨率质谱技术的快速发展使得"自顶向下"的蛋白质组学(top-down proteomics)研究逐渐成熟起来.在完整蛋白质水平上研究蛋白质组可以提供更精准、更丰富的生物学信息,特别是对于蛋白质上发生了多种关联性的翻译后修饰的情况.另外,由于基因突变、RNA可变剪接和大量蛋白质翻译后修饰的存在,同一个基因往往最终会产生多个"蛋白质变体"(proteoform),而要准确地鉴定这些蛋白质变体,也离不开"自顶向下"的蛋白质组学.在蛋白质水平上的分离技术、质谱技术与生物信息学技术是完整蛋白质鉴定最关键的三项技术.高效的分离技术是实现规模化蛋白质变体鉴定的前提,有效的质谱碎裂是提供可靠鉴定的核心,而快速准确的质谱鉴定算法则是数据分析效率的保障.本文对这三项技术进行了详细总结,重点集中在生物信息学相关技术上,包括对完整蛋白质的质谱数据预处理、数据库搜索鉴定以及翻译后修饰定位等几个计算问题的讨论.     

针对SARS冠状病毒重要蛋白的siRNA设计(英)

RNA干涉(RNA interference, RNAi)是一种特异性地导致转录后基因沉默的现象,在哺乳动物细胞中小分子干扰RNA双链体(small interfering RNA duplexes, siRNA duplexes)可以有效地诱导RNAi现象,为一些疾病的治疗开辟了新的途径.针对SARS冠状病毒(SARS coronavirus, SARS-CoV)中编码5个主要蛋白质的基因,用生物信息学的方法设计了348条候选siRNA靶标.在理论上,相应的siRNA双链体能特异地抑制SARS-CoV靶基因的表达,同时不会影响人体细胞基因的正常表达,这为进一步siRNA类药物的实验研究提供了理论基础.     

蛋白质组学肽段鉴定可信度评价方法

蛋白质组学基于质谱数据鉴定肽段和蛋白质，从而给出基因表达的直接证据，帮助解析蛋白质的结构和功能，研究蛋白质与疾病的关系，提供靶向治疗方案，而这些都取决于鉴定的肽段和蛋白质的准确性。蛋白质组学常采用目标-诱饵库方法（target-decoy approach，TDA）对鉴定的肽段和蛋白质进行质量控制，并对其进行改进演化后应用到子类肽段（比如突变肽段和修饰肽段等）和交联肽段等特殊鉴定结果的可信度评价中。然而，TDA存在两个局限，即错误率估计值不够准确以及不能评价单个鉴定结果的可信度，经过TDA质量控制后的结果还需要进一步检验，因此领域内也提出了一系列其他方法（本文统称为Beyond-TDA方法），协同加强肽段的可信度评价。本文对数据依赖模式下采集的质谱数据肽段层面的TDA常规方法和特殊方法进行了综述，对Beyond-TDA方法进行了分类阐述，并总结了各种方法的优势与不足。