蛋白组学+代谢组学科研套餐！掌握这些科研密码一区期刊等您入选

科研就像艺术品，一副好的艺术品需要多方打磨才能等到出品的那天。科研是个圈，只有不断学习不同的思路和技术才会有好的灵感和启发。因此，不停地去学习、去“观摩”、去思考其他成功的经验分享，可能突然一瞬间你的思路就会开始灵光乍现！

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蛋白组+代谢组联合研究思路

蛋白质组和代谢组的关联分析，主要分为以下两个方面：

1.基于通路层面的联合分析：

通过KEGG 代谢通路将蛋白质组和代谢组数据联合起来，找到同一生物进程（KEGG Pathway）中发生显著性变化的蛋白质和代谢物，快速锁定关键蛋白和代谢物。再结合富集分析、KEGG通路标色等实现关联结果的可视化。

2.基于表达层面的联合分析：

通过差异表达蛋白和代谢物的表达量数据进行联合分析，找出具有同步变化规律的差异蛋白和代谢物，在结合相关系数矩阵热图、相关性分析聚类热图、相关系数调控网络图进行个性化的分析。

基本研究流程

相关性分析

研究一般选择感兴趣或者丰富高的蛋白质与代谢物进行相关性分析。根据蛋白质和代谢物的定量丰度值，计算两者的相关性。热图能很好的将数据进行质量控制，展示差异数据，从信息挖掘内容上提供了蛋白质和代谢物相互关联和相互作用的线索。热图展示了丰度前30的蛋白质与代谢物的丰度相关性：

图中横坐标为代谢物，纵坐标为蛋白。按正相关系数最高筛选的蛋白质和代谢物构建的热图，靠近正值颜色即为正相关，而靠近负值颜色即为负相关。

此外，用蛋白质和代谢物相关性网络图也可以更直观的显示两者相互作用关系。图中蛋白质和代谢物的颜色见图注，红色连线表示正相关，绿色连线表示负相关，连线长度和相关系数绝对值成正比，如下：

各组差异比较

各组差异相关性是将组别比较中差异显著的蛋白质和代谢小分子的丰度值进行相关性的计算，进一步提示蛋白质丰度调节和代谢物响应变化的协同性。

下图为两组比较中前30个负相关物质的热图，其中，横坐标为代谢物，纵坐标为蛋白。按负相关系数最高筛选的蛋白质和代谢物构建的热图，通过蓝色方块的色度以及方块中的数值显示负相关的强度。热图上侧和左侧分别标示了代谢物和蛋白质的上调或下调分析结果。

蛋白质和代谢物的相互关联分析为新的调节作用和机制研究提供线索。

蛋白和代谢联合KEGG注释

KEGG 是了解高级功能和生物系统（如细胞、生物和生态系统），从分子水平信息，尤其是大型分子数据集生成的基因组测序和其他高通量实验技术的实用程序数据库资源。将实验鉴定到的蛋白/代谢物与差异蛋白/代谢物的数据进行KEGG注释，并得到所有通路的map结果。

下图是一个代谢通路，绿色框表示该蛋白在实验中是下调的，而红色则为上调蛋白，圆圈是代谢物。

通过KEGG将蛋白值信息和代谢物信息共同整合到已有的KEGG通路中，从两个层次获得的研究，相互验证，证实了该通路被调节的情况。

案例分享一✦

一篇发表于内分泌学与代谢一区顶刊的磷酸化蛋白质组学、LC-MS靶向代谢组学联合研究方法策略文章，揭示新冠肺炎患者血糖异常升高的新机制及潜在的治疗靶标。

本文展示了目前蛋白质组学和代谢组学联合分析最常用的一种方法，为疾病组织样本和健康对照差异蛋白质组学研究的基础经典思路，按照差异蛋白质识别和筛选→多层次聚类分析→信号与功能通路富集→差异蛋白质功能互作关系分析的步骤对差异蛋白质数据信息进行挖掘，阐明病理状态下的异常生物学现象；

案例分享二✦

免疫学TOP期刊运用LC-MS非靶向代谢组学、GC-MS非靶向代谢组学、DIA蛋白质组学联合研究方法，探究甲状腺毒症小鼠的衰老特征：营养不良，免疫衰老与脂毒性。

文章通过研究小鼠甲状腺毒症与衰老的关系，采用LC-MS、GC-MS非靶代谢组学及DIA蛋白质组学结合的方法，分析内源性代谢组和血清蛋白质组的变化。首先检测甲状腺毒症小鼠的血清蛋白和脂质代谢物等，并从营养、代谢、免疫、内分泌角度分析甲状腺毒症与衰老疾病的关系。研究发现脂质代谢紊乱、营养不良、免疫衰老和脂毒性，是引发衰老相关疾病的机制。通过本研究不仅可用于衰老相关疾病的预防，也可用于新药的研发。