如何可视化定量蛋白质组数据,同时直观展示蛋白丰度和pathway功能信息?
可以尝试沃罗诺伊矩形树状图(Voronoi diagram)绘制蛋白图谱!比如以下在Cell和Nature Communications中的运用:
( Cell ,2019)
( Nature Communications ,2023)
在沃罗诺伊图中,每个图块(小多边形)代表一种蛋白质,多边形面积和蛋白丰度成正比,根据KEGG的pathway进行分类着色。我们可以切换KEGG不同层级水平和蛋白质水平的蛋白图谱,进行直观的对照比较,更好的了解细胞组成异同、或比较细胞资源在生物体、细胞类型、生长条件或实验处理下的分配。
那么这类蛋白图谱如何绘制呢?分享一个上述文献案例使用的同款在线绘制工具proteomaps,下面就一起来看看如何使用吧!
工具链接:
https://www.proteomaps.net/
一、查看已有蛋白图谱
进入首页,在Depicting the protein composition of cells下可以看到简短的工具介绍,下滑可以看到网页中提供了10个模式物种和对应图片,如下:
点击图片可打开对应的蛋白质图谱。
以智人为例,点击‘蒙娜丽莎’,下方会展开不同组织或细胞系所对应的蛋白图谱,支持点击引文跳转,点击Data可下载对应数据到本地,点击1/2/3/P可分别跳转对应层级的蛋白质图谱。我们这里点击U2OS细胞系对应蛋白图谱。
四个层级的蛋白图谱如下图,1/2/3/P分别对应了基于KEGG通路的三个功能层级分类(1/2/3)和1个蛋白水平的分类(P)。将光标悬停到图谱对应位置会交互显示蛋白丰度等信息。
二、使用个人数据创建蛋白图谱
那如何使用自己的蛋白组数据创建这样的蛋白图谱呢?点击首页的Generate proteomaps from your own data进入提交数据页面。
这里我们选择使用版本2.0创建,在organism中挑选对应物种的蛋白图谱模板(不同物种的背景注释)。如果没有自己的物种,可以尝试点击user maps,查询全球用户所创建的物种模板中是否有自己所需,或者点击击+自行创建背景注释。
在comment中可以添加注释或描述信息,也可以选择留空。在tsv file处上传tsv格式数据,或在or data中将数据直接粘贴。提交的数据格式为两列,第一列为蛋白标识符,第二列为对应定量数值,具体的标识符要求可点击旁边的?展开查看,如下图。
如果还不清楚,可以选择Insert an example插入范例数据进行测试或确认格式。是否勾选cushioning参数对应了生成蛋白图谱的两种呈现样式(平面感和立体感),具体可见文首的两个案例,第一个为勾选效果(较立体),第二个为不勾选(平面感)的效果。
这里我们使用范例数据进行测试,点击submit。
提交任务后会对应一个ID号(任务编号),任务也会及时出现在下方,显示正在进行中。
任务完成后,直接点击图片可跳转结果页面。结果页上方为本次提交蛋白数据的覆盖情况。在coverage中,灰色、橙色和白色分别代表:
在背景文件中未找的蛋白数;
树状图支持的已提交蛋白数;
树状图不支持的已提交蛋白数。
下方为五个层级图谱,层级1对应了KEGG pathway的一级分类;
层级2对应pathway的2级分类;
层级3对应pathway的3级分类;
层级4对应了K number;
层级5对应了基因ID。点击图谱中id可以链接到对应的uniprot或KEGG页面。点击Download images或Download SVG可以打包下载全部图谱到本地。
Method | Data | Reference了解。好啦,今天的分享就到这里!
参考文献
Harel M , Ortenberg R , Varanasi S K , et al. Proteomics of Melanoma Response to Immunotherapy Reveals Mitochondrial Dependence[J]. Cell, 2019, 179(1).
Zhu, M., Dai, X. Stringent response ensures the timely adaptation of bacterial growth to nutrient downshift. Nat Commun 14, 467 (2023).
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