[发明专利]基于质谱谱图的无标蛋白质定量方法

摘要

本发明公开了一种基于质谱谱图的无标蛋白质定量方法，包括如下步骤：通过理论酶切的理论蛋白质序列数据库获得相应的理论肽段集；提取一级质谱谱图(MS)上所有离子的提取离子流色谱图(XIC)，并计算提取离子流色谱图上相应的保留时间(RT)和质荷比(M/Z)；建立理论肽段集和提取离子流色谱图的同位素分布和保留时间的多重映射关系表。本发明提出采用结合智能优化算法的无标蛋白质定量算法，通过智能优化算法在上述多重映射关系表中取得理论肽段集和提取离子流色谱图的最佳映射关系并获得定量结果。通过进行肽段的高效定性，本发明能得到较高的蛋白质检测覆盖率，从而给蛋白质进行高通量定量。研究表明细胞中蛋白质表达丰度的变化对于疾病的早期诊断具有重要意义。

主权项

1.一种基于质谱谱图的无标蛋白质定量方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：步骤1：对一级谱谱图数据进行预处理；对二级谱谱图数据通过搜库软件进行分析得到二级谱谱图中所包含的肽段定性结果集；对输入的理论蛋白质序列数据库所包含的所有蛋白质序列进行酶切获得理论肽段集；步骤2：在一级质谱谱图上按质荷比顺序依次提取一级质谱谱图上每个单个离子的提取离子流色谱图，并用一级质谱谱图上所有单个离子的提取离子流色谱图组成提取离子流色谱图集；根据二级谱谱图所含的肽段定性结果集将一级质谱谱图的提取离子流色谱图集分为：已经定性肽段的离子提取离子流色谱图集和未定性的肽段离子的提取离子流色谱图集；步骤3：通过肽段离子质荷比匹配、肽段离子保留时间范围匹配、肽段离子同位素峰簇强度比匹配来建立理论肽段集和未定性的肽段离子提取离子流色谱图集的多对一映射关系表；智能优化算法在关系表中对目标函数求得最优结果集，得理论肽段集和未定性的肽段离子提取离子流色谱图集的最佳一对一映射关系；确定未定性的肽段离子的定性和定量结果；步骤4：对定性的肽段进行蛋白质序列组装，再通过肽段的提取离子流色谱图进行定量分析，最终得到蛋白质的统计学分析结果；其中：所述肽段离子同位素峰簇强度比匹配，具体包括：s31.肽段离子同位素峰簇仅考虑5个同位素峰，则实验同位素峰簇与理论同位素峰簇匹配的具体关系计算公式如下：I_ei＝aI_ti+b+ε_i其中，I_ei是指第i个实验同位素峰的峰强，I_ti是指第i个理论同位素峰峰强，ε_i表示的是第i个峰的误差，i从1到5；a，b是I_ei和I_ti的线性拟合参数；s32.采用最小二乘拟合使得误差ε_i的平方和最小，此时的拟合优度R²作为同位素峰簇匹配的指标，具体公式如下：其中I_ei是指第i个实验同位素峰的峰强，I_Ave是指实验同位素峰的峰强的平均值，ε_i表示的是第i个峰的误差，i从1到5。