Журнал биохимии и физиологии

Автоматическая идентификация сайт-специфического гликозилирования в протеомике с использованием масс-спектрометрии и биоинформатики

Чон Шин Ю

Гликозилирование белков, одна из наиболее распространенных посттрансляционных модификаций белков, играет важную роль в биологических системах посредством различных процессов, таких как адгезия, сигнализация через клеточное распознавание и реакция на аномальные биологические состояния. Однако из-за сложности и гетерогенности гликопротеина текущие анализы в основном сосредоточены на идентификации либо гликосайтов, либо только высвобожденных гликанов. В этом исследовании мы разработали высокопроизводительный метод на основе МС для анализа интактных N-гликопептидов, названный GlycoProteomeAnalyzer (GPA) для анализа N- и O-гликозилирования в протеомике, который объединяет тандемную масс-спектрометрию (МС) с поиском в базе данных и алгоритмическим набором. Мы создали новые алгоритмы подсчета для уверенной идентификации N- и O-гликозилирования белков с расчетом False Discovery Rate (FDR). В нашем подходе вся информация о аминокислотной последовательности, а также о сайте гликозилирования была получена из базы данных Uniprot. Из номера доступа Swiss-Prot человеческого белка наша программа GPA автоматически создает базу данных триптических N- и O-гликопептидов для белков в образце человеческой плазмы. Она позволяет автоматически идентифицировать сайт-специфические N- и O-гликопептиды смесей белков с использованием спектров HCD, CID и ETD MS/MS с GPA-DB от Uniprot с расчетным FDR ≤ 1%. GPA была разработана для легкой обработки высокопроизводительных гликопротеомных данных с графическим пользовательским интерфейсом и продемонстрирована на веб-сайте (https://www.igpa.kr/). Она также может быть интегрирована с облачным вычислительным сервисом, что устраняет необходимость в локальных кластерах и увеличивает пропускную способность анализа данных.