邹文安
蛋白质是构成所有细胞和生物结构与功能“零件表”的氨基酸链。因此，了解蛋白质表达的调控对于认识正常发育和疾病至关重要。且从DNA、mRNA到蛋白质的过程中涉及到一整套精细的表达调控机制，如转录调控、转录后调控、翻译调控、翻译后调控等。因此，要全面探究生物体疾病机理、环境应激机制，精准描绘关键蛋白的表达模式，同步检测mRNA和蛋白质/蛋白质修饰的表达量并进行联合分析已成为当前组学研究的必然趋势。
生命体是一个复杂的调控系统，疾病的发生与发展涉及基因变异、表观遗传改变、修饰表达异常以及信号通路紊乱等诸多层次的复杂调控机制，利用单一组学数据分析致病因子的局限性愈发显著。通过对多种层次和来源的高通量组学数据的整合分析，系统地研究临床发病机理、确定最佳疾病靶点已经成为精准医学研究的重要发展方向，将为疾病研究提供新的思路，并对疾病的早期诊断、个体化治疗和指导用药等提供新的理论依据。
景杰生物顺应时代发展，凭借专业化生物信息学平台，为您绘制生命科学“全景图”
多维组学联合关联分析优势
1. 可通过转录组数据寻找在蛋白水平发生变异的基因位点，研究疾病关键变异；
2. 获得从mRNA到修饰表型的表达谱“全景图”，并实现其间的互补和整合，对生物体特定状态下的应激机理进行全方位分析；
3. 通过分析同一遗传背景样本其转录水平、蛋白表达水平及修饰表达水平量的变化，挖掘关键蛋白表达调控机制，全面阐释生物蛋白及修饰表达调控机制；
4. 对于一些蛋白数据库少的物种，利用转录组数据构建蛋白库，大幅度提高蛋白鉴定数。
适用于关联分析的数据
蛋白组及蛋白质修饰组：SILAC、iTRAQ、TMT、label-free
转录组：RNA-Seq、DGE、Microarray
信息分析内容
寻找转录组、蛋白组表达趋势相同或者相反的基因，进行功能富集和聚类分析，研究同一基因或者功能通路在不同层面的调控。
根据两种组学数据计算相关性系数，将相关性较高的基因进行pathway等功能性分析，并可通过相关性系数绘制相关性表达网络，研究多种组学对于同一基因、同一功能的调控作用。
将多维组学数据进行降维处理，计算降维后的合并数值，用于直接进行方法1比较困难的多位组学关联分析。
图1 标准多维组学分析图：mRNA-蛋白表达趋势一致的KEGG功能聚类分析
图2 个性化多维组学分析图：基于表达模式分析得到mRNA-蛋白共表达网络图。图中cluster1和cluster2是两种相反表达模式，具有相同表达模式的mRNA、miRNA、lncRNA、蛋白和蛋白翻译后修饰的基因进行相关性分析，并对其结果绘制共表达网络图。
图3 标准多维组学分析图：pathway通路分析，红色代表上调蛋白，绿色代表上调mRNA，黄色代表两种皆上调
案例
这项研究努力提供了TCGA计划中已确定基因组学特征的77个乳腺癌肿瘤蛋白质组与磷酸 化蛋白质组（phosphoproteome）景观的广泛信息。尽管TCGA生成了癌症体细胞突变的广泛目录，当前尚不清楚其中许多突变对细胞功能或患者结局的影响。此外，并非所有的突变基因都是真正的癌症“驱动者”：一些仅仅是功能影响很小的“乘客”突变。一些突变被发现存在于遭到删除的极大的DNA区域内或是在额外的拷贝中，因此通过研究它们的蛋白质产物活性来筛选出候选基因列表，可以帮助确定治疗靶点。
参考文献
1. Proteogenomics connects somatic mutations to signalling in breast cancer. Nature. 2016. 534(7605): 55-62.
2. Systems proteomics of liver mitochondria function. Science. 2016. 352(6291): aad0189.
3. Defining the consequences of genetic variation on a proteome-wide scale. Nature. 2016. doi: 10.1038/nature18270.
景杰生物（PTM BIO）凭借其强大的研发实力，提供独家开发的高灵敏度抗体及基于高等级质谱仪的高通量蛋白质组学技术服务，有效的推动蛋白组学及蛋白质修饰组学研究进展。此外，景杰生物还提供全球最多种类的蛋白质修饰组学技术服务，包括赖氨酸乙酰化 (Acetylation)、甲基化 (Methylation)、泛素化 (Ubiquitination)、磷酸化 (Phosphorylation)、O-乙酰氨基葡萄糖化 (O-GlcNAc)、赖氨酸琥珀酰化 (Succinylation)、巴豆酰化 (Crotonylation)、丙酰化(Propionylation) 等。