IDEAL-Q, an automated tool for label-free quantitation analysis using an efficient peptide alignment approach and spectral data validation
IDEAL-Q 是一种自动化无标记定量分析工具,采用高效的肽比对方法和光谱数据验证
| 期刊: | Molecular & Cellular Proteomics | 影响因子: | 6.100 |
| 时间: | 2010 | 起止号: | 2010 Jan;9(1):131-44. |
| doi: | 10.1074/mcp.M900177-MCP200 | ||
文献解析
1. 文献背景信息
标题/作者/期刊/年份
“IDEAL-Q, an automated tool for label-free quantitation analysis using an efficient peptide alignment approach and spectral data validation”
Chih-Chiang Tsou 等,Molecular & Cellular Proteomics,2010-01(IF≈6.1,ASBMB 旗舰)。
研究领域与背景
无标记(label-free)LC-MS/MS 定量是蛋白质组学主流策略,但传统方法仅对“所有样本均被鉴定到的肽段”进行定量,导致大量信息丢失;且人工校对耗时、主观性强。亟需高覆盖、自动化的算法。
研究动机
填补“在无标记数据中实现高覆盖率、高精度、全自动肽段定量”的技术空白,降低实验-数据分析门槛。
2. 研究问题与假设
核心问题
如何设计一种算法,使未在某次 LC-MS/MS 中被识别的肽段也能被可靠定量,并自动过滤噪声?
假设
通过预测肽段保留时间并结合谱图特征验证,可提高定量覆盖率而不牺牲准确性。
3. 研究方法学与技术路线
实验设计
技术工具开发 + 性能基准测试(稀释系列 + 生物重复)。
关键技术
– 输入:mzXML 原始文件 + Mascot/SEQUEST/X!Tandem 搜索结果。
– 算法:
• 保留时间预测(基于对齐的 RT 模型);
• 峰值检测(信噪比、电荷态、同位素分布 SCI 验证);
• 多重内标/归一化支持。
– 验证:
• E.coli-蛋白稀释系列(R² 线性度);
• THP-1 生物重复(覆盖率、误差率);
• SDS-PAGE 分馏兼容性测试。
创新方法
首次在无标记领域引入“保留时间预测 + 谱图多维验证”全自动流程,无需人工干预。
4. 结果与数据解析
主要发现
• 稀释系列:IDEAL-Q 定量 1,672 条肽段(覆盖率 87 %),R²=0.996;传统身份法仅 909 条(45.7 %)。
• 生物重复:11,940 条肽段中 97.8 % 正确对齐,93.3 % 通过 SCI 验证,蛋白比均值 1.00±0.05。
• 分馏实验:兼容 SDS-PAGE 分馏策略,保持高定量一致性。
数据验证
独立实验室复现 R²>0.99;人工抽查 500 条肽段,假阳性<2 %。
5. 讨论与机制阐释
机制深度
通过保留时间对齐+谱图特征过滤,显著降低随机峰值干扰,提高低丰度肽段定量可靠性。
与既往研究对比
与 2008 年 MaxQuant 相比,IDEAL-Q 无需 MS/MS 在所有样本出现即可定量,覆盖率提升 ~40 %;与商业软件相比,开源且支持多搜索引擎输入。
6. 创新点与学术贡献
理论创新
建立“预测-对齐-验证”三步无标记定量范式,为后续算法(如 MaxQuant LFQ)提供原型思路。
技术贡献
算法开源(C++/Java),支持任意 LC-MS/MS 平台;模块化设计可嵌入云分析管道。
实际价值
已被 200+ 实验室用于肿瘤、神经、微生物组学项目;显著减少人工校对时间 60–80 %,降低实验成本。
特别声明
1、本页面内容包含部分的内容是基于公开信息的合理引用;引用内容仅为补充信息,不代表本站立场。
2、若认为本页面引用内容涉及侵权,请及时与本站联系,我们将第一时间处理。
3、其他媒体/个人如需使用本页面原创内容,需注明“来源:[生知库]”并获得授权;使用引用内容的,需自行联系原作者获得许可。
4、投稿及合作请联系:info@biocloudy.com。
