[发明专利]一种基于组织外泌体磷酸化蛋白组的多组学分析方法

说明书

本发明提供了一种基于组织外泌体磷酸化蛋白组的多组学分析方法，包括以下步骤：S1、对组织样本的外泌体进行分离和磷酸化蛋白的特异性富集；S2、对富集后的磷酸化蛋白进行测序分析，获得主调控激酶；S3、对组织样本的转录组数据进行分析，获得主调控转录因子；S4、对组织样本的基因组变异数据进行分析，获得肿瘤相关基因；S5、将步骤S2、S3、S4获得的分析数据进行策略分析，获得癌症相关的主调控激酶网络和药物作用靶点。本发明适用于任何疾病外泌体样本磷酸化蛋白组测序数据和转录组数据、基因突变数据的联合分析技术，将为探索与疾病相关的标志物以及选择更加有效、准确的疾病治疗靶位奠定基础。

技术领域

本发明涉及蛋白质组学和基因转录组学技术领域，特别是涉及一种外泌体蛋白组学和转录组的多组学分析方法。

背景技术

基因表达的形式包括转录组和蛋白质组。分析基因表达谱可以探索和确定潜在的分子和细胞过程。随着关键高通量技术的进展，如RNA测序技术和鸟枪法蛋白质组学技术，现在已经能够以前所未有的深度和覆盖范围探测基因的转录和蛋白质的表达。转录组和蛋白质组以及转录后和翻译后修饰是呈动态变化的，以严格调节的方式应对不同的环境刺激和生长条件。虽然转录组和蛋白质组各自都有很多生物信息分析方法，但这些方法在单独分析时提供的系统综合视角能力有限。尽管转录组检测具有高灵敏度的特性，但仍然不足以描绘真实的生物状态，特别是不能检测到调节过程或影响蛋白活性的翻译后修饰。类似地，蛋白质组学难以检测低丰度蛋白质，并且其识别由可变剪接或单核苷酸多态性引起的新型蛋白质的能力有限。然而，对这些“组学”数据集的综合分析可能会发掘额外信息，得出更全面的结论。

通过翻译后修饰，真核蛋白质组比相应的基因组更加多样化。翻译后修饰的研究是帮助描述整个蛋白质组及其功能的重要维度。在几乎所有生物过程中，翻译后修饰都起着关键作用。蛋白质的磷酸化修饰可以影响蛋白质的许多性质，包括蛋白质折叠、活性、与其他蛋白质的互作以及定位或降解等。因此，磷酸化在几乎所有生物过程的调节中都发挥着重要作用，包括增殖、分化、细胞凋亡和细胞通讯等。蛋白激酶或磷酸酶在调控可逆磷酸化过程中的缺陷是多种疾病可能的原因，包括癌症、糖尿病、慢性炎症性疾病和神经退行性疾病等。

外泌体是细胞分泌的直径约30-150nm的单层膜囊泡，具有与细胞相似的拓扑结构并富含特定的蛋白质、脂质、核酸等生物分子。外泌体具有多种功能，例如重塑细胞外基质并将信号和分子传递给其他细胞等，在人类健康和疾病的许多方面起着重要作用，包括发育、免疫、组织稳态、癌症和神经退行性疾病等。基于这些性质，外泌体有望成为多种疾病模型中的治疗剂。

目前，许多公开发表的研究证实了外泌体和受体细胞之间具有相互作用。然而，大部分的研究围绕体液，如血液、唾液、腹腔积液和尿液中的外泌体展开。体液中的外泌体是混合了各种细胞各种组织来源的混合体，限制了对外泌体成分及功能更深入的研究。而对于组织中的外泌体，此前鲜有报道。基于此，通过对组织中外泌体的磷酸化蛋白组进行分析，将磷酸化蛋白组与转录组和基因变异组数据整合到一起的数据挖掘，可以揭示疾病发生时从基因携带的遗传信息转变为可辨别表型整个过程中的异常，再发展到通过外泌体磷酸化蛋白传递生物信号途径，产生的信息涵盖了疾病发生和发展的关键功能节点，可用来鉴定肿瘤相关基因及其表达的蛋白质，能够为癌症的发生发展、癌组织和癌旁组织间的信息交流研究提供更直接的证据，为抗肿瘤的临床转化医学研究提供理论基础和实验依据。但是，目前缺少基于组织外泌体磷酸化蛋白组的多组学分析方法。

本发明是一种肺癌组织外泌体磷酸化蛋白组与转录组和基因变异数据组整合分析方法，经检索国内同行业未见相同。

发明内容

本发明的目的是提供一种肺癌组织外泌体磷酸化蛋白组与转录组和基因变异数据的整合分析方法，具体为一种基于组织外泌体磷酸化蛋白组的多组学分析方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明提供了一种基于组织外泌体磷酸化蛋白组的多组学分析方法，包括以下步骤：