PEAKS PTM
PEAKS中的PTM分析:
- 通过PEAKS数据库搜索来鉴定PTM
- 通过PEAKS PTM发现非指定的或隐藏的修饰来达到最大程度的鉴定PTM
- 通过PEAKS PTM对PTM进行定量分析
通过LC-MS/MS进行翻译后修饰（PTM）分析
蛋白质翻译后修饰（PTM），如磷酸化、泛素化、乙酰化和甲基化，在信号传导和调控过程、蛋白质活性和降解、基因表达调控等多种生物过程中起着关键作用。PTM的鉴定和表征对于全面了解细胞生物学和人类疾病至关重要，并且具有广泛的应用。由于蛋白质数据库中PTM信息通常不存在或不完整，因此通过质谱法鉴定PTM给传统的数据库搜索方法带来了许多挑战。
PEAKS中包含的高级算法可最大限度地提高PTM鉴定和PTM分析。PEAKS PTM[1]的翻译后修饰鉴定是通过整合PEAKS数据库搜索和De Novo测序结果来实现的。PTM Profile工具通过提供定性和定量信息以及对结果的可视化和直接导出，进一步协助您的PTM研究。
全新的PEAKS 提供了修饰多肽的结果页面标签，提供了修饰的和未修饰的肽并排以镜像谱图展示的比较视图。PTM Profile工具通过提供定性和定量信息以及直接可视化和轻松导出结果，提供关于修饰和位点更多的细节信息，进一步帮助您的PTM研究。
PTM 鉴定
PTM 鉴定工作可以通过 PEAKS数据库搜索和 PEAKS PTM搜索来完成。
通过数据库搜索
在数据搜索的方法中，仅仅对于有限个数的一些常见翻译后修饰可以被定义为可变修饰。
蛋白的结果视图中，鉴定到的支持性多肽证据以蓝色的条，映射到选中的蛋白的序列上。通过点击多肽，该多肽的二级质谱图将会显示出来，您可以很容易地检查质谱数据的注释。
在二级谱图的窗口中显示的多肽序列里，带有修饰的氨基酸残基以小写字母表示，例如在下图中， 序列FLEQQNqVLQTK的谷氨酰胺。
通过PEAKS PTM 搜索
PEAKS PTM是整合了强大的de novo算法和数据库搜索算法的，特别为发现隐藏修饰而设计的功能模块。
这种多轮搜索方法在数据分析工作流图所描述：
- 对每一张谱图进行de novo测序
- PEAKS数据库（DB）算法用于蛋白质鉴定。在这一轮中可以指定一些高频的常见PTM，以更好地提高灵敏度
- PEAKS的PTM算法用于鉴定更多的翻译后修饰。在这一轮，仅仅通过de novo高置信度打分，并且同时没有在数据库中匹配的谱图被映射到已鉴定的蛋白上。用户可以定义任意多个的PTM，或者他们可以简单的运行一轮PTM搜索，可以实现650种Unimod数据库中翻译后修饰的同时检索。
- 新加入的Confidence PTM算法和潜在Signature Ions的使用实现了修饰多肽的重新评分，从而提高了PTM鉴定的准确性。
对于用户感兴趣的每一种修饰，PEAKS PTM会记录在修饰的PSM中具有检测到的特征离子的数量以及未修饰的PSM中检测到的类似特征离子的数量。修饰PSM中检测到具有潜在特征离子的百分比与未修饰PSM中检测到具有潜在特征离子的百分比之间的差异，表明该离子是否具有特征离子的潜质，并用于多肽的重新评分。
在乳酸化(K)修饰的例子中，有两个潜在的特征离子[2]：线性亚胺离子(m/z = 173.1400)和环状亚胺离子(m/z = 156.1000)。
右图为检测到的乳酸化(K)特征离子的频率图。
PTM 位点确证
修饰的确切位置可由谱图中存在决定位点的碎片离子来确定。在下图所示的例子中，MS2谱图中b-11和b-12离子的存在决定了天冬酰胺在第12位发生脱氨基。
PEAKS为用户提供两个选择以确定可信的修饰位点：
- 最小离子强度，这要求MS/MS谱图中决定位置的碎片离子的相对强度必须高于用户输入的数值。
- Ascore，将歧义分数计算为 -10 × log10 P。p 值表示肽偶然匹配的可能性。因此，Ascore越高置信度越高。
这两种方法都提供了PTM修饰 位点定位的置信度。如果达到了用户选择方法的阈值，则PTM将显示在蛋白质覆盖率视图中残基上方的彩色框中。
PTM 定量分析
PEAKS PTM Profile提供了对定量信息直接地可视化和总结（例如，在鉴定到的位点，修饰和未修饰形式的丰度）。
此外，PTM Profile计算在所分析的所有样品中具有confident的PTM在修饰与未修饰多肽之间的丰度差异。多肽特征峰的峰面积用于该比较的计算。
PTM profile的结果可以导出图像和包含有详细定量信息的CSV格式结果。
参考文献与技术资料
参考文献
Han, X. et al. PEAKS PTM: Mass Spectrometry-Based Identification of Peptides with Unspecified Modifications. Journal of Proteomics Research. 10(7), 2930-2936. 24/05/2011.
Wan N, Wang N, Yu S, et al. Cyclic immonium ion of lactyllysine reveals widespread lactylation in the human proteome. Nat Methods. 2022;19(7):854-864.
技术资料
NEW PEAKS PTM: an accurate and sensitive workflow for finding confident PTMs (PDF)