生物體內(nèi)有超過三分之一的蛋白可以發(fā)生磷酸化修飾，號稱“修飾之王”，是目前研究認知程度較高也是研究選擇較多的翻譯后修飾。普遍參與信號傳遞與信號調(diào)控過程，在藥物靶點開發(fā)、腫瘤發(fā)病機制研究、植物生長發(fā)育與脅迫等領(lǐng)域中發(fā)揮重要作用。涉及磷酸化修飾的相關(guān)發(fā)文數(shù)量近幾年也非常多，那么各位科研小伙伴在研讀磷酸化修飾相關(guān)的文章時，是否發(fā)現(xiàn)文章中很多會涉及激酶分析的相關(guān)內(nèi)容呢？那么何謂激酶以及激酶分析中又有哪些關(guān)鍵內(nèi)容對于文章深度有重要影響呢?

激酶分析重要性

激酶(kinase)是一類將高能供體分子(如ATP)的磷酸基團轉(zhuǎn)移到特定靶分子(底物)的酶，其中最大的激酶族群是蛋白激酶。蛋白激酶作用于特定的蛋白，改變蛋白活性，在臨床上激酶常被作為診斷、藥物研發(fā)及疾病靶向治療的目標靶點。但是激酶分析相對難度較大，涉及到激酶數(shù)據(jù)庫的選擇、激酶活性預(yù)測、激酶與底物尋找、激酶藥物靶點注釋等多元化分析內(nèi)容，不僅需要用到的分析方法多，而且需要具備較深的背景知識，這也大大提高了磷酸化數(shù)據(jù)深度挖掘的難度。

中科新生命激酶分析完整解決方案

近期中科新生命針對激酶分析內(nèi)容進行了進一步的升級，不僅可無縫銜接多種磷酸化修飾定量組學(xué)（4D-Labelfree磷酸化、DIA磷酸化、TMT磷酸化、磷酸化+蛋白聯(lián)合分析），而且增加了多項激酶分析內(nèi)容，現(xiàn)在隨小編來一一揭示激酶分析的升級亮點。

亮點一

突破激酶分析物種限制---線蟲、果蠅、擬南芥、小麥、水稻、玉米、番茄也可進行激酶注釋

原有激酶分析只是在大鼠、小鼠和人物種上。此次升級，通過參考數(shù)據(jù)庫的擴展和大量數(shù)據(jù)測試，大大突破了物種的限制，多種物種，包括線蟲、果蠅、擬南芥、小麥、水稻、玉米、番茄均可進行激酶注釋。

亮點二

激酶功能分析全面提升---GSEA分析激酶介導(dǎo)的關(guān)鍵信號通路

對激酶的分析，首先要從功能上對其進行深入的解析，尋找激酶影響的磷酸化修飾蛋白所介導(dǎo)的關(guān)鍵信號通路。

磷酸化修飾組中通常采用KEGG、GO富集分析獲取差異磷酸化肽段所屬蛋白顯著富集的通路和功能，但無法知曉某條通路下差異磷酸化蛋白的總體變化趨勢，以及對應(yīng)通路的狀態(tài)（通路到底是激活還是抑制）。此外，設(shè)置差異磷酸化肽段篩選閾值可能會漏掉一些在統(tǒng)計學(xué)意義上無顯著差異但實際有著重要生物學(xué)意義的蛋白。

此次升級，采用GSEA對于所有磷酸化肽段進行分析，找到差異不顯著但磷酸化蛋白差異表達趨勢趨于一致的功能基因集，同時還能夠直觀判斷對應(yīng)通路是處于被激活或抑制狀態(tài)。具體GSEA分析如下圖所示。

亮點三

激酶作用分析進一步升級---激酶注釋、活性分析和激酶-底物互作分析

激酶的活性狀態(tài)對于調(diào)控磷酸化修飾水平至關(guān)重要，本次升級，采用KSEA和GSEA對激酶活性狀態(tài)進行分析和深度挖掘，便于篩選目標激酶。此次升級的分析內(nèi)容如下圖所示。

亮點四

激酶臨床轉(zhuǎn)化分析的升級---激酶藥物靶點注釋

自20世紀80年代以來，激酶一直被認為是潛在的藥物靶點，特別是基于對癌癥的進展。目前已有數(shù)百種激酶抑制劑開發(fā)出來并在人類身上做了測試。

此次升級通過整合多種藥靶數(shù)據(jù)庫對激酶進行了注釋，分析激酶中哪些已經(jīng)成為/還未成為藥靶、以及激酶對應(yīng)藥物的情況，便于老師進行藥物靶點以及相關(guān)抑制劑的快速篩選。下圖為結(jié)果示例：

人類蛋白激酶組可按結(jié)構(gòu)域序列間的相似性劃分為不同的group，在激酶樹上根據(jù)不同激酶的進化距離可繪制激酶樹。此次升級中，我們整理了詳細的方法助力各位老師繪制激酶樹。