肿瘤彩易福彩组学和磷蛋白酶谱的一致性分析,以检查激酶活性与磷酸化之间的关系*

      彩易福彩的磷酸化是在单个彩易福彩水平和信号通路水平处调节功能的关键方法。激酶负责基材的磷酸化,通常在丝氨酸,苏氨酸或酪氨酸残基上。尽管可以鉴定特定的序列模式,其规定残留物是否将被特定激酶磷酸化,这些模式不高度预测磷酸化。使用基于质谱的方法产生的大规模彩易福彩组和磷蛋白酶数据集的可用性提供了研究激酶活性,底物特异性和磷酸化之间重要关系的机会。在这项研究中,我们分析了超过150个肿瘤样品的彩易福彩丰度和磷酸肽丰度之间的关系,并表明特定磷酸酯的磷酸化与整个激酶丰度不吻合。然而,单个激酶显示出该激酶和随机选择的磷酸酯的已知磷酸盐靶之间的相关性且统计学显着差异。我们进一步研究了激活或抑制位点的磷酸化与其靶磷酸酯的磷酸化之间的关系。结合基于基于主题的分析,这种方法可以预测新的激酶靶标并显示激酶的亚群'S目标曲目在一个条件下专门活跃相对其他。

      图形概要

      在细胞系统中,功能主要由彩易福彩进行。彩易福彩功能的调节对于适当的细胞功能至关重要,调节功能障碍可导致癌症等疾病状态(
      • 哈纳哈桑
      • Weinberg R.A.
      癌症的标志:下一代。
      ,
      • giancotti f.g.
      癌细胞信号传导的放松管制。
      ,
      • Gonzalez M.W.
      • Kann M.G.
      第4章:彩易福彩相互作用和疾病。
      )。虽然一级彩易福彩调节是通过调节存在的彩易福彩的量来实现该功能,但存在多种其他功能调节水平,包括定位,降解和翻译后改性(PTM)
      使用的缩写是:PTM,翻译后修改; CPTAC,临床彩易福彩组学肿瘤分析联盟; HGSC,高级浆液癌; IMAC,固定化金属离子亲和层析; ITRAQ,相对和绝对定量的ISObaric标签; RPLC,反相液相色谱; TCGA,癌症基因组图集。
      1使用的缩写是:PTM,翻译后修改; CPTAC,临床彩易福彩组学肿瘤分析联盟; HGSC,高级浆液癌; IMAC,固定化金属离子亲和层析; ITRAQ,相对和绝对定量的ISObaric标签; RPLC,反相液相色谱; TCGA,癌症基因组图集。
      (
      • Vogel C.
      • Marcotte e.m.
      从彩易福彩组学和转录组分析中欣赏彩易福彩丰富的洞察。
      )。通过细胞机械利用许多不同形式的PTM,但磷酸化是最普遍的,最好的理解(
      • Sharma K.
      • d'souza r.c.
      • Tyanova S.
      • Schaab C.
      • wisniewski J.R.
      • Cox J.
      UltraDeep人磷彩易福彩显示出Tyr和Ser / Thr的信号传导的明显调节性质。
      ,
      • 猎人T.
      蛋白激酶和磷酸酶:彩易福彩磷酸化和信号传导的阴阳。
      )。磷酸化可能导致影响活性的结构变化,底物或彩易福彩结合,降解或定位变化的亲和力变化(
      • Pawson T.
      信号转导的特异性:从磷酸酪氨酸-SH2结构域相互作用与复合细胞体系。
      )。磷酸化用于与途径的信号级联,将细胞表面受体与细胞核中的转录因子联系起来,并调节细胞分化,生长和迁移等(
      • LEMMON M.A.
      • 雪斯林格J.
      受体酪氨酸激酶的细胞信号传导。
      ,
      • Beltrao P.
      • 阿尔巴尼语V.
      • Kenner L.R.
      • Swaney D.L.
      • 伯灵名A.
      • Villen J.
      • lim w.a.
      • 弗雷泽J.s.
      • Frydman J.
      • krogan n.j.
      彩易福彩后改性的系统功能优先化。
      )。
      彩易福彩激酶用磷酸基团改变彩易福彩上的特异性残基,这导致彩易福彩中的彩易福彩中的功能变化(
      • Ochoa D.
      • Jonikas M.
      • 劳伦斯R.T.
      • el debs b.
      • Selkrig J.
      • 典型A.
      • Villen J.
      • Santos S.D.
      • Beltrao P.
      人类激酶调节的图谱。
      )。虽然有一些基于序列的偏好对于激酶选择其靶蛋白的动作,但是单独的序列不能提供足够的信息能够预测激酶目标的彩易福彩(
      • Douglass J.
      • Gunaratne R.
      • 布拉德福德D.
      • 赛德F.
      • Hoffert J.D.
      • Steinbach P.J.
      • Knepper M.A.
      • Pisitkun T.
      使用质谱法识别蛋白激酶靶偏好。
      )。数据库已被汇编是已知的激酶 - 目标网站关系(
      • 哈贝克P.V.
      • 张B.
      • 默里B.
      • Kornhauser J.M.
      • Latham V.
      • Skrzypek E.
      磷酸化多样:突变,PTM和重新校准。
      ,
      • 胡锦涛
      • Rho H.S.
      • 纽曼r.h.
      • 张继夫
      • 朱H.
      • 钱J.
      磷化作品:人类磷酸化网络的数据库。
      ,
      • GNAD F.
      • Gunawardena J.
      Phosida:后期改造修改数据库。
      )但这些覆盖率有限(
      • Wirbel J.
      • Cutillas P.
      • SAEZ-RODRIGUEZ J.
      基于磷蛋白酶的激酶活性探讨癌细胞。
      )。
      质谱辅助彩易福彩组学的生长最近允许一次快速测定成千上万彩易福彩中的磷酸化残留物(
      • 娃娃S.
      • 伯灵名A.L.
      基于质谱的彩易福彩翻译修饰的检测与分配。
      ,
      • 奥尔森J.V.
      质谱分析大规模分析的大规模分析。
      ,
      • 汉弗莱斯。J.
      • azimifar s.b.
      高通量磷蛋白酶揭示体内胰岛素信号动态。
      )。这些数据集揭示了大量彩易福彩的位点,其可以磷酸化,其中没有关于影响这种磷酸化和/或磷酸化功能效果的激酶的功能信息。最近的几项研究已经检查了激酶活性和特定磷酸化之间的关系,例如,激酶底物和激酶活性的磷酸化(
      • Ochoa D.
      • Jonikas M.
      • 劳伦斯R.T.
      • el debs b.
      • Selkrig J.
      • 典型A.
      • Villen J.
      • Santos S.D.
      • Beltrao P.
      人类激酶调节的图谱。
      ,
      • Ayati M.
      • Wiredja D.
      • Schlatzer D.
      • 麦克斯韦S.
      • 李米
      • Koyuturk M.
      • 机会m.r.
      Cophosk:一种使用共磷酸化分析的综合激酶底物注释的方法。
      ,
      • 多达人娃娃
      • Krycer J.
      • Chaudhuri R.
      • 杨P.
      • VAFAEE F.
      • Fazakerley D.
      • 汉弗莱斯。
      • 詹姆斯D.
      • kuncicz.
      利用来自颞大磷蛋白酶研究的激酶底物关系解开激酶激活动力学。
      )在开发激酶特异性的预测方法的背景下。然而,仍然需要了解激酶丰富,活化位点的磷酸化和激酶活性的复杂关系。这些关系对于了解癌症的功能失调信号通路以及鉴定旨在激酶的新疗法及其下游靶标的重要性。
      癌症基因组地图集(​​TCGA)最近表征了大量卵巢高级浆液癌(HGSC)肿瘤(
      • 癌症基因组阿特拉斯研究网络
      卵巢癌的综合基因组分析。
      )和乳腺癌肿瘤(
      • 癌症基因组阿特拉斯研究网络
      人乳腺肿瘤的综合分子肖像。
      )。以前我们报道了这些肿瘤的第一种大规模彩易福彩组学和磷蛋白蛋白酶特征(
      • 张H.
      • 刘涛。
      • 张Z.
      • Payne S.H.
      • 张B.
      • McDermott J.E.
      • 周J.Y.
      • petyuk v.a.
      • 陈L.
      • 雷D.
      • 太阳S.
      • 杨F.
      • 陈L.
      • 王J.
      • 莎第P.
      • Cha S.W.
      • Aiyetan P.
      • 田Y.
      • 格里尼科米。
      • 克劳斯T.R.
      • Choi C.
      • Monroe M.E.
      • 托马斯S.
      • 聂六
      • 吴C.
      • 摩尔r.j.
      • yu K.H.
      • Tabb D.L.
      • Fenyo D.
      • BAFNA V.
      • 王Y.
      • Rodriguez H.
      • Boja E.S.
      • Hiltke T.
      • 河流R.C.
      • Sokoll L.
      • 朱H.
      • Shih i.M.
      • COPE L.
      • Pandey A.
      • 张B.
      • 斯奈德M.P.
      • Levine D.A.
      • 史密斯r.d.
      • Chan D.W.
      • 罗德兰K.D.
      人类高级浆液癌的综合彩易福彩表征。
      ,
      • Mertins P.
      • MANI D.R.
      • Ruggles K.v.
      • Gillette M.A.
      • 克劳瑟K.R.
      • 王P.
      • 王X.
      • 乔J.W.
      • Cao S.
      • Petralia F.
      • Kawaler E.
      • Mundt F.
      • 克鲁格克。
      • 涂Z.
      • 雷J.T.
      • Gatza M.L.
      • Wilkerson M.
      • perou c.m.
      • Yellapantula V.
      • 黄克。
      • 林C.
      • McLellan M.D.
      • 闫诗
      • 戴维斯S.R.
      • Townsend R.R.
      • 冰鞋S.J.
      • 王J.
      • 张B.
      • kinsinger c.r.
      • Mesri M.
      • Rodriguez H.
      • 丁L.
      • Paulovich A.G.
      • Fenyo D.
      • 埃利斯M.J.
      • carr s.a.
      彩易福彩组织将体细胞突变与乳腺癌中的信号传导连接。
      )通过临床彩易福彩组学肿瘤分析联盟(CPTAC)(
      • 埃利斯M.J.
      • Gillette M.
      • carr s.a.
      • Paulovich A.G.
      • 史密斯r.d.
      • 罗德兰K.K.
      • Townsend R.R.
      • kinsinger c.
      • Mesri M.
      • Rodriguez H.
      • Liebler D.C.
      用彩易福彩组学将基因组改变与癌症生物学相关联:NCI临床彩易福彩组学肿瘤分析联盟。
      )。在我们的研究中,我们使用质谱辅助彩易福彩组学分析了69个HSGC和83个乳腺癌肿瘤,以获得超过10,000个彩易福彩的定量测量并使用磷富集,以鉴定和定量超过25,000种磷酸化肽映射到磷酸酯的丰度。我们以前的分析表明,在途径水平总结但不通过彩易福彩或转录物的情况下总结时,磷彩易福彩的肿瘤通过磷蛋白酶分离得很好,表明磷酸化水平是途径活性的有效衡量标准。
      在目前的研究中,我们利用CPTAC产生的深彩易福彩组学数据集来评估彩易福彩丰度与同源磷酸水磷酸化之间的关系。我们探讨了激酶蛋白表达测量和磷肽定量的全局彩易福彩宽相关分析与蛋白激酶对磷酸化位点对。彩易福彩组和磷脂蛋白酶体的集成分析用于鉴定卵巢癌中的潜在激酶靶磷酸性磷酸性相互作用。我们对彩易福彩丰富,磷酸化和功能的关联的探索表明癌症中这种关系的复杂性。

      材料和方法

       数据描述

      从临床彩易福彩组学肿瘤分析联盟(CPTAC)获得高级浆液肿瘤的彩易福彩组学和磷蛋白蛋白酶谱。简而言之,先前以先前其特征的69个HGSC样品(
      • 癌症基因组阿特拉斯研究网络
      卵巢癌的综合基因组分析。
      )使用具有相对和绝对定量的等因素标签来表征(ITRAQ)(
      • 罗斯P.L.
      • 黄玉。
      • Marchese J.N.
      • 威廉姆斯B.
      • 帕克克。
      • 哈桑斯。
      • Khainovski N.
      • Pillai S.
      • 丹尼尔斯S.
      • Purkayastha S.
      • Juhasz P.
      • 马丁斯。
      • Bartlet-Jones M.
      • 雅各布森A.
      • Pappin D.J.
      使用胺 - 反应性的异常标记试剂在酿酒酵母中的多重彩易福彩定量。
      )。将一部分样品具有广泛的高pH反相液相色谱(RPLC)预提缩(
      • 王Y.
      • 杨F.
      • 格里尼科米。
      • 王Y.
      • 克劳斯T.
      • 刘涛。
      • 沉Y.
      • Monroe M.E.
      • Lopez-Ferrer D.
      • 里诺T.
      • 摩尔r.j.
      • klemke r.l.
      • 营2nd,D.G.
      • 史密斯r.d.
      具有多级分阶层替代策略的反相色谱,用于人MCF10A细胞彩易福彩组分析。
      )高分辨率串联质谱(MS)。对异种标记的样品的其余部分进行固定化的金属亲和层析(IMAC)富集用于磷酸肽分析。代表每个ITRAQ实验中的所有肿瘤样品池的“通用参考”用于提供相对肽定量。在先前的分析中鉴定了总共9923个彩易福彩和20,732个彩易福彩中包含的4100蛋白中包含的磷酸化位点。将16,788族磷化术映射到2096蛋白发现受温暖缺血影响的彩易福彩被从前一项研究的进一步分析中除去(
      • 张H.
      • 刘涛。
      • 张Z.
      • Payne S.H.
      • 张B.
      • McDermott J.E.
      • 周J.Y.
      • petyuk v.a.
      • 陈L.
      • 雷D.
      • 太阳S.
      • 杨F.
      • 陈L.
      • 王J.
      • 莎第P.
      • Cha S.W.
      • Aiyetan P.
      • 田Y.
      • 格里尼科米。
      • 克劳斯T.R.
      • Choi C.
      • Monroe M.E.
      • 托马斯S.
      • 聂六
      • 吴C.
      • 摩尔r.j.
      • yu K.H.
      • Tabb D.L.
      • Fenyo D.
      • BAFNA V.
      • 王Y.
      • Rodriguez H.
      • Boja E.S.
      • Hiltke T.
      • 河流R.C.
      • Sokoll L.
      • 朱H.
      • Shih i.M.
      • COPE L.
      • Pandey A.
      • 张B.
      • 斯奈德M.P.
      • Levine D.A.
      • 史密斯r.d.
      • Chan D.W.
      • 罗德兰K.D.
      人类高级浆液癌的综合彩易福彩表征。
      ,
      • Mertins P.
      • 杨F.
      • 刘涛。
      • MANI D.R.
      • petyuk v.a.
      • Gillette M.A.
      • 克劳瑟K.R.
      • 乔J.W.
      • 格里尼科米。
      • 摩尔r.j.
      • Levine D.A.
      • Townsend R.
      • erdmann-gilmore p.
      • Snider J.E.
      • 戴维斯S.R.
      • Ruggles K.v.
      • Fenyo D.
      • 厨房r.t.
      • 李S.
      • 奥尔弗拉N.
      • DAO F.
      • Rodriguez H.
      • Chan D.W.
      • Liebler D.
      • 白色F.
      • 罗德兰K.D.
      • 磨坊G.B.
      • 史密斯r.d.
      • Paulovich A.G.
      • ellis m.
      • carr s.a.
      肿瘤的缺血诱导应激激酶途径的早期和持续的磷酸化变化,但不影响全球彩易福彩水平。
      )。在目前的分析中,我们考虑所有磷酸肽,因为假设不同缺血时间的效果被认为是随机的肿瘤。
      此外,我们利用了我们最近公布的数据集,该数据集使用了非常相似的方法来测量83例乳腺癌肿瘤中的彩易福彩和磷酸肽丰度(
      • Mertins P.
      • MANI D.R.
      • Ruggles K.v.
      • Gillette M.A.
      • 克劳瑟K.R.
      • 王P.
      • 王X.
      • 乔J.W.
      • Cao S.
      • Petralia F.
      • Kawaler E.
      • Mundt F.
      • 克鲁格克。
      • 涂Z.
      • 雷J.T.
      • Gatza M.L.
      • Wilkerson M.
      • perou c.m.
      • Yellapantula V.
      • 黄克。
      • 林C.
      • McLellan M.D.
      • 闫诗
      • 戴维斯S.R.
      • Townsend R.R.
      • 冰鞋S.J.
      • 王J.
      • 张B.
      • kinsinger c.r.
      • Mesri M.
      • Rodriguez H.
      • 丁L.
      • Paulovich A.G.
      • Fenyo D.
      • 埃利斯M.J.
      • carr s.a.
      彩易福彩组织将体细胞突变与乳腺癌中的信号传导连接。
      )。该分析确定了10,599个彩易福彩和31,017个独特的磷酸座位,局限于5,898个彩易福彩。

       分析彩易福彩磷酸性和内磷胶相关性

      我们首先试图检查彩易福彩丰度和磷酸化之间的关联。在彩易福彩组学数据中的每种彩易福彩的丰度之间的每种癌症类型中计算Spearman相关性,其相应的每个相应的同源磷酸盐(IE。 在相同彩易福彩上的磷酸酯在磷蛋白蛋白酶数据集中。为了获得彩易福彩和同源磷酸酯之间的可靠相关性,仅在分析中包括在至少20%的样品中观察到至少20%的样品(7067和25,396次彩易福彩 - 磷酸二对)中观察到彩易福彩和磷化物丰度的那些彩易福彩磷酸化对。然后,我们分析了相同彩易福彩在相同彩易福彩上的磷酸化磷酸化的协调程度。对于具有多于一种磷酸盐的彩易福彩,在相同彩易福彩的磷酸化水平之间确定磷酸化水平的磷酸化水平,其中磷酸化水平分别在卵巢和乳腺癌中的至少20%(16,158和176,426对磷酸核糖中,磷酸化水平)。

       激酶底物关系分析

      从磷酸化多样数据库中获得已知激酶 - 衬底相互作用的汇编(
      • 哈贝克P.V.
      • 张B.
      • 默里B.
      • Kornhauser J.M.
      • Latham V.
      • Skrzypek E.
      磷酸化多样:突变,PTM和重新校准。
      )。该参考数据库用于量化衬底磷酸化水平由其各自的激酶的丰度确定的程度。对于每个给定的激酶底物对在数据库中,在至少20%的样品中可获得彩易福彩组学数据集合和已知靶衬底磷酸化位点的磷酸化水平的Kinase丰度值,我们计算了这些已知激酶的Spearman相关性-substate关系。在我们的卵巢和乳腺癌数据中,我们发现了849和1718名已知的激酶 - 衬底关系(对应于123和175个独特的激酶),在那里我们可以准确计算相关性(在任一组件中小于80%缺失数据)。为了确定激酶 - 底物相互作用,然后针对在磷蛋白蛋白酶数据集中的每种磷酸盐中表示的彩易福彩组学数据组中的每种彩易福彩激酶计算的相关性,而不仅仅是已知的靶衬底,而不是保持相同20%的激酶 - 磷酸化对的阈值对每个组件具有足够的非缺失数据。从卵巢和乳腺数据组计算的激酶 - 磷酸族矩阵的尺寸分别与进入分别为7645×243和30,519×281 我,J. 是磷胶化合物之间的计算相关性 i 和激酶 j.

       激酶活动网络建设

      来自彩易福彩组学测量的激酶和磷酸肽相关性用于推断激酶底物调节关系并在卵巢癌中构建激酶 - 靶相互作用网络。激酶底物网络是双链图,其具有从蛋白激酶到其推定的靶衬底磷酸酯的引导边缘。该活动网络通过过滤所有激酶 - 磷酸二对的(如上所述的激酶 - 磷胶化相关矩阵)的相关性构成(如上所述的激酶 - 磷胶化相关矩阵)构成,所述激酶在磷蛋白蛋白酶数据集中观察到的磷蛋白蛋白酶集中的磷酸盐比对0.65的相关截止值。激酶的靶组被定义为与过滤器中的激酶配对的一组磷酸盐。对于那些在具有多于一个激酶的截止值的截止值上方的那些磷酸盐,它们被映射到激酶,其中相关性最高,使得将每种磷酸盐分配给独特的激酶。使用Cytoscape可视化构建的激酶衬底网络(
      • Shannon P.
      • Markiel A.
      • ozier O.
      • Baliga N.S.
      • 王J.T.
      • Ramage D.
      • amin n.
      • Schwikowski B.
      • IDEKER T.
      Cytoscape:用于生物分子交互网络的集成模型的软件环境。
      )。

       激酶磷酸化基序分析

      我们使用了Gibbs主题采样器(
      • 汤普森W.
      • Rouchka e.c.
      • 劳伦斯C.E.
      GIBBS递归采样器:发现转录因子绑定站点。
      )可用作Web服务器 http://ccmbweb.ccv.brown.edu/gibbs/gibbs.html 对于来自预测的靶衬底磷酸酯的基序,用于激酶。为了在激酶的基板组中搜索基质组中,将包含每种磷酸化位点附近的残基的肽序列输入了该程序。默认参数用于从肽序列中搜索的基序,其在激酶的靶组中的每个磷酸化位点,并由磷酸盐的上游和下游的氨基酸侧翼。具有正最大的后验概率值的图案用于识别与随机背景有显着不同的共识序列(
      • 汤普森W.
      • mccue l.a.
      • 劳伦斯C.E.
      使用GIBBS主题采样器在DNA和彩易福彩序列中寻找保守域。
      )。从GIBB的图案采样器获得的基序的同源位置重量矩阵用于使用GGSeqlogo创建共识序列的序列标志表示(
      • WAGIH O.
      ggseqlogo:用于绘制序列徽标的多功能R包。
      )。使用簇预防蛋白活性网络中预测底物的功能性富集分析(
      • 俞阁
      • 王L.G.
      • 韩义。
      • 他Q.Y.
      ClusterProfiler:用于比较基因集群中的生物主题的R包。
      )FDR为0.05。

       激酶磷酸化与基质磷酸化关系分析

      我们检查了已知的激活(和抑制)位点和由已知基材的水平定义的激活激活(和抑制)位点和激酶活性的关系。计算SPEARMAN相关用于激活/抑制激酶的磷酸磷酸磷酸磷酸盐,其中磷酸化合物具有已知底物水平的磷酸化多样。对于癌症数据集,除了至少十个观察到的基材之外,分析仅限于在至少一五个样品中具有至少一个五分之一的激酶功能位点。

       计算

      使用R编程语言和环境中的自定义脚本进行所有分析,用于统计计算(

      r核心团队。 (2014)r:统计计算的语言和环境。

      )(3.4.1版)以及包生物过度(

      页面,H.,Aboyoun,P.,Gentleman,R.和Debroy,S.,(2017)Biostrings:高效操纵生物串。 R包版本2.46.0 ED,

      )(2.46.0版),Tidyverse(

      Wickham,H.,(2017)Tidyverse:轻松安装并加载'Tidyverse'。 R包版本1.2.1 ED,

      )(1.2.1版)和qdaptools(

      Rinker,T.,(2015)QDAPTOOLS:伴随QDAP包的工具。 R包版本1.3.2 ED,

      )(版本1.3.2)。借助包GGPLOT2(
      • 威克姆H.
      )(版本3.0.0),ggrepel(

      Slowikowski,K.,(2018)Ggrepel:自动使用“GGPLOT2”定位非重叠的文本标签。 R包版本0.8.0 ED,

      )(版本0.8.0),电台(

      Wilke,C. O.,(2018)Cowplot:简化的绘图主题和'GGPLOT2'的绘图注释。 R包版本0.9.3 ED,

      )(版本0.9.3),ggpubr(

      卡萨拉,A.,(2018)GGPubr:'GGPlot2'的出版物就绪图。 R包版本0.1.7 ED,

      )(版本0.1.7)和GGridges(

      Wilke,C. O.,(2018)Ggridges:'GGPLOT2'中的ridgeline地块。 R包版本0.5.0 ED,

      )(版本0.5.0)。

      结果

       数据源

      癌症基因组地图集(​​TCGA)是大规模患者群体的多种肿瘤类型的基因组特征的大规模努力。伴侣联盟,临床彩易福彩组学肿瘤分析联盟(CPTAC),使用全球彩易福彩组学和磷蛋白组分解了肿瘤的副本。作为CPTAC的一部分,我们最近使用ITRAQ(ISobaric标签用于相对和绝对定量)的TCGA高级浆液癌样品的第一次进行了广泛的分析(
      • 罗斯P.L.
      • 黄玉。
      • Marchese J.N.
      • 威廉姆斯B.
      • 帕克克。
      • 哈桑斯。
      • Khainovski N.
      • Pillai S.
      • 丹尼尔斯S.
      • Purkayastha S.
      • Juhasz P.
      • 马丁斯。
      • Bartlet-Jones M.
      • 雅各布森A.
      • Pappin D.J.
      使用胺 - 反应性的异常标记试剂在酿酒酵母中的多重彩易福彩定量。
      )与广泛的分馏一起标记,以在彩易福彩组和磷酸蛋白酶上提供综合测量(
      • 张H.
      • 刘涛。
      • 张Z.
      • Payne S.H.
      • 张B.
      • McDermott J.E.
      • 周J.Y.
      • petyuk v.a.
      • 陈L.
      • 雷D.
      • 太阳S.
      • 杨F.
      • 陈L.
      • 王J.
      • 莎第P.
      • Cha S.W.
      • Aiyetan P.
      • 田Y.
      • 格里尼科米。
      • 克劳斯T.R.
      • Choi C.
      • Monroe M.E.
      • 托马斯S.
      • 聂六
      • 吴C.
      • 摩尔r.j.
      • yu K.H.
      • Tabb D.L.
      • Fenyo D.
      • BAFNA V.
      • 王Y.
      • Rodriguez H.
      • Boja E.S.
      • Hiltke T.
      • 河流R.C.
      • Sokoll L.
      • 朱H.
      • Shih i.M.
      • COPE L.
      • Pandey A.
      • 张B.
      • 斯奈德M.P.
      • Levine D.A.
      • 史密斯r.d.
      • Chan D.W.
      • 罗德兰K.D.
      人类高级浆液癌的综合彩易福彩表征。
      )。此外,CPTAC调查人员还在83例乳腺癌肿瘤中测量彩易福彩和磷酸肽丰度(
      • Mertins P.
      • MANI D.R.
      • Ruggles K.v.
      • Gillette M.A.
      • 克劳瑟K.R.
      • 王P.
      • 王X.
      • 乔J.W.
      • Cao S.
      • Petralia F.
      • Kawaler E.
      • Mundt F.
      • 克鲁格克。
      • 涂Z.
      • 雷J.T.
      • Gatza M.L.
      • Wilkerson M.
      • perou c.m.
      • Yellapantula V.
      • 黄克。
      • 林C.
      • McLellan M.D.
      • 闫诗
      • 戴维斯S.R.
      • Townsend R.R.
      • 冰鞋S.J.
      • 王J.
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      • kinsinger c.r.
      • Mesri M.
      • Rodriguez H.
      • 丁L.
      • Paulovich A.G.
      • Fenyo D.
      • 埃利斯M.J.
      • carr s.a.
      彩易福彩组织将体细胞突变与乳腺癌中的信号传导连接。
      )。本手稿中的分析在这些大规模的卵巢癌和乳腺癌质谱彩易福彩组学和磷蛋白酶数据集上进行。

       彩易福彩与磷酸化丰度的关系

      我们以前报告过卵巢肿瘤的mRNA水平的低调彩易福彩水平(
      • 张H.
      • 刘涛。
      • 张Z.
      • Payne S.H.
      • 张B.
      • McDermott J.E.
      • 周J.Y.
      • petyuk v.a.
      • 陈L.
      • 雷D.
      • 太阳S.
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      • 陈L.
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      • Cha S.W.
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      • 格里尼科米。
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      • 聂六
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      • Shih i.M.
      • COPE L.
      • Pandey A.
      • 张B.
      • 斯奈德M.P.
      • Levine D.A.
      • 史密斯r.d.
      • Chan D.W.
      • 罗德兰K.D.
      人类高级浆液癌的综合彩易福彩表征。
      ),类似于在结肠直肠中观察到的(
      • 张B.
      • 王J.
      • 王X.
      • 朱茹
      • 刘Q.
      • 施Z.
      • Chambers M.C.
      • Zimmerman L.J.
      • Shaddox K.f.
      • 金斯。
      • 戴维斯S.R.
      • 王S.
      • 王P.
      • kinsinger c.r.
      • 河流R.C.
      • Rodriguez H.
      • Townsend R.R.
      • 埃利斯M.J.
      • carr s.a.
      • Tabb D.L.
      • coffey r.j.
      • Slebos R.J.
      • Liebler D.C.
      人结肠癌和直肠癌的彩易福彩表征。
      )和乳腺癌(
      • Mertins P.
      • MANI D.R.
      • Ruggles K.v.
      • Gillette M.A.
      • 克劳瑟K.R.
      • 王P.
      • 王X.
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      • Cao S.
      • Petralia F.
      • Kawaler E.
      • Mundt F.
      • 克鲁格克。
      • 涂Z.
      • 雷J.T.
      • Gatza M.L.
      • Wilkerson M.
      • perou c.m.
      • Yellapantula V.
      • 黄克。
      • 林C.
      • McLellan M.D.
      • 闫诗
      • 戴维斯S.R.
      • Townsend R.R.
      • 冰鞋S.J.
      • 王J.
      • 张B.
      • kinsinger c.r.
      • Mesri M.
      • Rodriguez H.
      • 丁L.
      • Paulovich A.G.
      • Fenyo D.
      • 埃利斯M.J.
      • carr s.a.
      彩易福彩组织将体细胞突变与乳腺癌中的信号传导连接。
      )。该观察结果突出显示发生彩易福彩水平的转录后调节的水平,并且可能是功能。很明显,在调节彩易福彩的调节中存在类似的机制,但该调节的程度和性质尚不清楚。无论彩易福彩丰度的变化如何,我们都会看待所有彩易福彩在相同程度上磷酸化。为此,我们计算映射到相同彩易福彩(同源磷酸肽)的每种彩易福彩和磷酸肽之间的相关性(Fig. 1A)。我们发现彩易福彩丰度和磷酸肽丰度之间的相关性是阳性的,但卵巢和乳腺肿瘤的平均相关0.32和0.38)。这表明,不出所料,彩易福彩丰富并未决定整体磷酸化的相对水平。但是,所示 Fig. 1A 是与单独磷酸水的广泛相关性。
      图缩略图GR1.
      图。1。彩易福彩磷酸性磷和脑内磷。 之间的相关性分布(A)彩易福彩和同源磷酸化丰度和(B)磷酸水(共磷酸化)在相同彩易福彩上的磷酸化,用于卵巢(红色)和乳腺(蓝色)肿瘤。虚线垂直线表示分布的手段。

       彩易福彩磷酸水磷酸化水平的关系

      虽然众所周知,同一彩易福彩不同部位的磷酸化可能导致巨大不同的功能结果(
      • Nishi H.
      • Shaytan A.
      • Panchenko A.R.
      磷酸化彩易福彩调节的物理化学机制。
      ,
      • Nishi H.
      • Demir E.
      • Panchenko A.R.
      通过单蛋白和多种彩易福彩磷酸化位点提供的信号传导途径之间的串扰。
      ),目前尚不清楚不同位点的磷酸化可能在全球层面协调的程度。我们探讨了同一彩易福彩中不同部位的磷酸化是否处于类似的水平,导致位点之间的相关性高。为此,我们计算了在所有样品中具有两种或更多种观察到的磷酸酯的那些彩易福彩在相同彩易福彩之间的不同位点之间的磷肽丰度的相关性( Fig. 1B)。我们发现平均彩易福彩内磷胶相关性(IE。 在卵巢癌数据集中的卵巢蛋白和0.32中相同彩易福彩的相关性为0.39。这些定性低的相关程度表明,同一彩易福彩上的个体磷酸水在它们的磷酸化方面很差,但它们仍然显着(p <0.001 Wilcoxon试验比属于不同彩易福彩的磷酸水(磷酸水的平均彩易福彩磷酸酯在不同彩易福彩上的平均彩易福彩磷酸性相关性为0.10)。
      我们推测磷酸酯与其丰度最相关的彩易福彩也将具有最相关的磷酸水,但发现这不是案例,趋势相反(补充图。S1)。这是一个有趣的发现,如果具有同源彩易福彩丰度的磷酸酯的缺乏相关性是激酶水平在激酶水平上的调节水平较高的指示(磷酸酯的变化可以通过彩易福彩丰富解释),这可能表明调节磷酸水通常以彩易福彩的协调方式发生。

       Kinase丰度与已知基材磷酸化水平的关系

      通过磷酸化通过细胞途径的信号对细胞功能非常重要,包括异常癌症相关功能。在诸如人肿瘤的异质样品中,我们假设激酶的丰度反映其活性,并且应与已知靶磷酸酯的磷酸化水平大致相关。我们使用pospositeplus数据库(
      • 哈贝克P.V.
      • 张B.
      • 默里B.
      • Kornhauser J.M.
      • Latham V.
      • Skrzypek E.
      磷酸化多样:突变,PTM和重新校准。
      含有已知的激酶底物关系以计算Kinase蛋白丰度与已知的底物磷酸化水平的相关性。我们的结果表明,总体而言,激酶丰度和目标磷化物丰度是不相关的(平均值 r 分别用于卵巢和乳房数据集的0.03和0.07; Fig. 2)但在每种情况下,这种轻微的正相关性显着高于背景相关性。
      图缩略图GR2.
      图2。激酶已知的基质相关性。 激酶与卵巢(红色)和乳腺(蓝色)癌症中的激酶相关性的频率分布。虚线表示手段。
      然而,对单个激酶的分析表明,一些激酶与其已知的基材磷酸酯相关(例如 CDK1,CDK2,PRKCD,RPS6KA1)而许多人不是(Fig. 3)。比较来自卵巢和乳腺癌数据集的结果揭示了这两种数据集中的相关性与两种肿瘤类型中的平均激酶 - 衬底相关性的相关性之间的强关系。这些结果表明,对于一些激酶,激酶丰度和磷酸化性之间的高相关是一种合理的预测因子,可能存在真正的相互作用,但由于已知激酶 - 衬底关系的稀疏性并且可能存在,这难以完全评估许多真正的关系尚不清楚。
      图缩略图GR3.
      图3。激酶平均基质相关性。 激酶丰度与卵巢肿瘤的已知底物丰度的平均相关性。

       激酶丰度和磷酸化水平之间的相关性可以识别新型激酶靶衬底

      为了扩展该分析以扩展个体激酶的潜在曲目,我们确定了激酶和数据中观察到的所有磷酸水之间的相关性,而不仅仅是已知的磷酸盐。 Fig. 4 显示与已知衬底的激酶相关性与成型的完整磷酸化位点的相关性的分布。对于某些激酶,用已知基材的激酶的相关性的分布类似于所有基板,而对于其他基材,对于其他基材而言,两个分布是不同的。因为某些彩易福彩的已知衬底和其他磷酸盐之间存在显着差异,所以我们使用简单的阈值来预测激酶的新型磷酸盐靶。使用的阈值为0.65,提供了良好的 p 价值观和赔率比率(p 当测试与已知磷酸座上的相关性时,值低于0.05和高于4)的值。该阈值应为这些激酶产生几种高置信度预测,用于这些激酶的新型磷酸盐。卵巢癌的预测激酶 - 衬底网络显示在 补充图S2.
      图缩略图GR4.
      图4。激酶磷胶化相关 - 已知 相对 all. 激酶丰度与已知衬底磷酸化与磷酸化位点的完整磷酸化位点磷酸化的相关性比较。 A,比较整个激酶酶的相关性与其已知的基板的相关性与当数据中的所有磷酸座上的激酶的相关背景相比。 B,具有已知底物靶位点的单个激酶的相关性与数据中的所有磷酸盐的相关性。
      我们在使用Gibbs Motif采样器中搜索了围绕预测磷酸酶的激酶蛋白磷酸化基序(
      • 汤普森W.
      • Rouchka e.c.
      • 劳伦斯C.E.
      GIBBS递归采样器:发现转录因子绑定站点。
      ),一种在DNA或彩易福彩序列中发现基序的方法。作为这种方法的潜在效用的指示,从预测底物中提取的磷酸化基质用于使用该方法的激酶CDK1(负责驱动真核细胞周期的激酶)的磷酸化基质 Fig. 5。共有序列表明,分别在第1和3位的脯氨酸和赖氨酸残基守恒,这与CDK1磷酸化位点的全局分析同意(
      • HOLT L.J.
      • Tuch B.B.
      • Villen J.
      • 约翰逊A.D.
      • Gygi S.P.
      • 摩根D.O.
      CDK1衬底磷酸化位点的全局分析提供了进化的见解。
      )。此外,预测底物的功能性富集分析表明了包括有丝分裂中心组分离和有丝分裂细胞周期的调节的多种方法的富集( 补充图S3)。
      图缩略图GR5.
      图5。CDK1靶磷酸水的预测。 通过磷酸化水平的激酶彩易福彩丰度的激酶彩易福彩的激酶CDK1进行激酶特异性靶衬底预测的实例。顶部面板显示激酶CDK1与已知激酶底物基磷酸酯的相关性与数据中的所有磷酸锶的相关性。阈值用于来自数据的新的磷化预测。高于阈值的磷酸水用于预测激酶靶标。垂直黄色条低于密度图标记,其中已知的基材磷酸酯系列。底板是来自激酶CDK1的预测靶衬底磷酸酯的鉴定的磷酸化基序的序列标识。位置零表示磷酸化位点。
      作为验证的手段,我们在乳腺癌数据集上独立地使用相同程序重复基于主题的分析(补充图S4)。鉴定的磷酸化基质与卵巢癌中的磷酸化基质非常相似,表明在某些情况下,这种方法可用于识别推定的基材。

       激酶活化与基质磷酸化水平之间的相关性

      到目前为止,我们已经集中在激酶蛋白丰度和激酶活性之间的关系,如通过靶磷酸盐的磷酸化评估。对于激酶的子集,这些激酶上的磷酸化位点应理解为发挥激酶活性的活化或抑制作用。此前,据报道,与激酶的已知基材的磷酸化相关的激酶上的自磷酸化活化位点的磷酸化(
      • Ochoa D.
      • Jonikas M.
      • 劳伦斯R.T.
      • el debs b.
      • Selkrig J.
      • 典型A.
      • Villen J.
      • Santos S.D.
      • Beltrao P.
      人类激酶调节的图谱。
      )但是,这种分析受到数据集的整体质量的限制,并且在激酶上没有评估更一般的激活和抑制位点。因此,我们评估了在激酶上的已知活化或抑制位点的磷酸化与激酶活性相关的程度。从磷酸化多样的数据库中的信息,我们观察到六个激活位点和五个激活率的五个抑制位点一致(补充表S1)。检查这些位点与每个激酶的已知基材之间的相关性,我们找到了变量结果(Fig. 6; 补充表S1)。主要是,如激活或灭活位点的磷酸化在激活或灭活位点所示,如通过已知基材的磷酸化所示,似乎在激活或灭活位点的活性和该激酶的活性之间存在明显的关系。 CDK1和CDK2上的抑制位点似乎与作为活化位点的活性正相关。在GSK3B的情况下,抑制位点的磷酸化与活性呈正相关,而活化位点不是。这是一个令人惊讶的发现,因此确定这是否是因为质谱测量的未明确性,我们使用来自反相蛋白阵列(RPPA)的数据来评估这种关系。我们计算了来自TCGA的418个肿瘤中的抑制性磷胶化物(GSK3B-S9)和已知的基质eIF4EBP1-T37和ESR1-S118之间的相关性,其包括目前研究中的所有卵巢肿瘤。我们发现相关性分别为0.513和0.205,其平均值为0.36,与我们的质谱基础评估非常好。
      图缩略图GR6.
      图6。激酶功能性磷酸化已知的底物相关性。 Kinase官能(活性和抑制)磷酸酯相关性分布的盒子(A)卵巢和(B)乳腺癌数据集。

      讨论

      虽然激酶磷酸化和信号传导对许多生物过程的理解至关重要,但质谱技术已经进入快速允许从一个样品中测量数万只磷酸盐的数量,但仍然存在对激酶活性和磷酸化之间的基本关系不清楚。我们分析了来自肿瘤样品的深层彩易福彩组学和磷蛋白酶数据,用于卵巢和乳腺肿瘤(
      • 张H.
      • 刘涛。
      • 张Z.
      • Payne S.H.
      • 张B.
      • McDermott J.E.
      • 周J.Y.
      • petyuk v.a.
      • 陈L.
      • 雷D.
      • 太阳S.
      • 杨F.
      • 陈L.
      • 王J.
      • 莎第P.
      • Cha S.W.
      • Aiyetan P.
      • 田Y.
      • 格里尼科米。
      • 克劳斯T.R.
      • Choi C.
      • Monroe M.E.
      • 托马斯S.
      • 聂六
      • 吴C.
      • 摩尔r.j.
      • yu K.H.
      • Tabb D.L.
      • Fenyo D.
      • BAFNA V.
      • 王Y.
      • Rodriguez H.
      • Boja E.S.
      • Hiltke T.
      • 河流R.C.
      • Sokoll L.
      • 朱H.
      • Shih i.M.
      • COPE L.
      • Pandey A.
      • 张B.
      • 斯奈德M.P.
      • Levine D.A.
      • 史密斯r.d.
      • Chan D.W.
      • 罗德兰K.D.
      人类高级浆液癌的综合彩易福彩表征。
      ,
      • Mertins P.
      • MANI D.R.
      • Ruggles K.v.
      • Gillette M.A.
      • 克劳瑟K.R.
      • 王P.
      • 王X.
      • 乔J.W.
      • Cao S.
      • Petralia F.
      • Kawaler E.
      • Mundt F.
      • 克鲁格克。
      • 涂Z.
      • 雷J.T.
      • Gatza M.L.
      • Wilkerson M.
      • perou c.m.
      • Yellapantula V.
      • 黄克。
      • 林C.
      • McLellan M.D.
      • 闫诗
      • 戴维斯S.R.
      • Townsend R.R.
      • 冰鞋S.J.
      • 王J.
      • 张B.
      • kinsinger c.r.
      • Mesri M.
      • Rodriguez H.
      • 丁L.
      • Paulovich A.G.
      • Fenyo D.
      • 埃利斯M.J.
      • carr s.a.
      彩易福彩组织将体细胞突变与乳腺癌中的信号传导连接。
      )。在目前的研究中,我们表明,磷酸化水平与同源彩易福彩的彩易福彩丰富的彩易福彩丰富于同一彩易福彩中的其他部位的磷酸化,这两者都不是令人惊讶的观察。有些令人惊讶的是,我们发现通过已知基材的磷酸化评估,对激酶的丰度与其活性很大程度上是不相关的。然而,我们发现,使用这种关系的严格阈值是一种合理的方法,用于鉴定一些激酶的新衬底。
      最后,我们表明激酶在其活化或抑制部位上的磷酸化似乎与其活性似乎似乎不佳。在GSK3B的情况下,报告的抑制位点与活动呈正相关,与预期关系直接相反。这提高了几种可能性。一种可能性是有关该网站的原始信息不正确。然而,此前已经报告了许多出版物,该网站是在几种条件下的抑制性(
      • ko h-w。
      • 李h-h。
      • 霍L.
      • 夏W.
      • 杨c-c。
      • HSU J.L.
      • 李l-y。
      • 赖C-C。
      • 陈l-c。
      • 程C-C。
      • Labaff上午
      • 廖H-W.
      • lim s-o。
      • 李c-w。
      • 魏Y.
      • nie l.
      • yamaguchi h.
      • 挂m-c。
      GSK3β灭活促进EZH2的致癌功能,并增强人乳腺癌中H3K27的甲基化。
      ,
      • xing h.y.
      • Cai Y.Q.
      • 王X.F.
      • 王L.L.
      • 李鹏
      • 王G.Y.
      • 陈J.H.
      富含氧化胁迫的细胞保护作用由NRF2通过GSK-3Beta灭活介导的信号通路。
      )。另一个可能的可能性是激酶的作用是依赖性高度上下文,其不同的基板在不同的条件下靶向。总体而言,卵巢和乳腺癌环境可能代表了一系列条件,GSK3B行动不同。第三种可能性是通过质谱或RPPA测量特异性位点的磷酸化是基于群体的测量,使得特定磷酸化事件的效果被人口差异模糊不清。
      此前,一些研究已经使用磷酸化水平,该水平已被标准化为彩易福彩丰度(
      • 张H.
      • 刘涛。
      • 张Z.
      • Payne S.H.
      • 张B.
      • McDermott J.E.
      • 周J.Y.
      • petyuk v.a.
      • 陈L.
      • 雷D.
      • 太阳S.
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      • 陈L.
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      • 莎第P.
      • Cha S.W.
      • Aiyetan P.
      • 田Y.
      • 格里尼科米。
      • 克劳斯T.R.
      • Choi C.
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      • 吴C.
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      • Boja E.S.
      • Hiltke T.
      • 河流R.C.
      • Sokoll L.
      • 朱H.
      • Shih i.M.
      • COPE L.
      • Pandey A.
      • 张B.
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      • Levine D.A.
      • 史密斯r.d.
      • Chan D.W.
      • 罗德兰K.D.
      人类高级浆液癌的综合彩易福彩表征。
      )而其他人使用过非正式的磷彩易福彩数据(
      • Mertins P.
      • MANI D.R.
      • Ruggles K.v.
      • Gillette M.A.
      • 克劳瑟K.R.
      • 王P.
      • 王X.
      • 乔J.W.
      • Cao S.
      • Petralia F.
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      • Mundt F.
      • 克鲁格克。
      • 涂Z.
      • 雷J.T.
      • Gatza M.L.
      • Wilkerson M.
      • perou c.m.
      • Yellapantula V.
      • 黄克。
      • 林C.
      • McLellan M.D.
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      • 戴维斯S.R.
      • Townsend R.R.
      • 冰鞋S.J.
      • 王J.
      • 张B.
      • kinsinger c.r.
      • Mesri M.
      • Rodriguez H.
      • 丁L.
      • Paulovich A.G.
      • Fenyo D.
      • 埃利斯M.J.
      • carr s.a.
      彩易福彩组织将体细胞突变与乳腺癌中的信号传导连接。
      ,
      • Vasaikar S.
      • 黄C.
      • 王X.
      • petyuk v.a.
      • 野蛮的S.R.
      • 温B.
      • 窦啊。
      • 张Y.
      • 施Z.
      • Arshad O.A.
      • 格里尼科米。
      • Zimmerman L.J.
      • McDermott J.E.
      • 克劳斯T.R.
      • 摩尔r.j.
      • 赵立
      • Monroe M.E.
      • 王Y.T.
      • Chambers M.C.
      • Slebos R.J.C.
      • 刘克斯。
      • 莫Q.
      • 丁L.
      • ellis m.
      • Thiagarajan M.
      • kinsinger c.r.
      • Rodriguez H.
      • 史密斯r.d.
      • 罗德兰K.D.
      • Liebler D.C.
      • 刘涛。
      • 张B.
      人结肠癌的突畴分析揭示了新的治疗机会。
      ),并且经常进行磷蛋白酶分析而不收集相应的全球彩易福彩丰富数据(
      • Hosseini m.m.
      • Kurtz S.E.
      • Abdelhamed S.
      • Mahmood S.
      • 达瓦雷M.A.
      • Kaempf A.
      • Elferich J.
      • McDermott J.E.
      • 刘涛。
      • Payne S.H.
      • Shinde U.
      • 罗德兰K.D.
      • 森林
      • Druker B.J.
      • 歌手J.W.
      • agarwal a。
      白细胞介素-1受体相关激酶-1的抑制是急性髓性白血病亚型的治疗策略。
      ,
      • 威尔克斯e.h.
      • Terfve C.
      • Gribben J.G.
      • SAEZ-RODRIGUEZ J.
      • Cutillas P.R.
      激酶信号网络中电路和可塑性的经验推断。
      ,
      • Beekhof R.
      • van Alphen C.
      • Henneman A.A.
      • knol J.C.
      • PHAM T.V.
      • rolfs f.
      • 刹车M.
      • Henneberry E.
      • Le大T.Y.
      • de haas r.r.
      • 派尔斯队S.R.
      • Vurchio V.
      • Bertotti A.
      • Trusolino L.
      • verheul h.m.
      • JIMENEZ C.R.
      Inka,一种用于活性激酶的磷蛋白彩易福彩推理的一体化数据分析管线。
      )。是否有关于是否将磷酸肽丰富与同源蛋白丰度标准化的意见差异,并且每种方法都具有在解释中必须考虑的优点和警告。将数据留下无通知意味着磷酸肽丰度增加(以及因此相关位点的测量磷酸化)也可以反映彩易福彩丰度的变化。然而,正常化可能模糊有关彩易福彩丰富中固有的激酶活性的信息。
      以前的研究已经分析了磷蛋白酶数据集中的关系以查看激酶活性。 Ochoa. 等等。,从不同的研究编制了一大一组磷彩易福彩数据,并用它来检查细胞治疗和激酶活化模式之间的关系,通过评估已知激酶基材的总磷酸化(
      • Ochoa D.
      • Jonikas M.
      • 劳伦斯R.T.
      • el debs b.
      • Selkrig J.
      • 典型A.
      • Villen J.
      • Santos S.D.
      • Beltrao P.
      人类激酶调节的图谱。
      )。此外,他们报道,Aurka上一种已知的一个已知活化位点的磷酸化与Aurka活动有很好的相关性。然而,我们的研究结果表明,并非所有已知的激活或激活的抑制位点都以这种直接的方式行事,许多网站似乎显示了指示更复杂的调节过程的行为。同样,Petsalaki. 等等。据表明,在相关的磷酸酯基团中显着富集激活的底​​物,表明该方法可用于鉴定候选激酶衬底关系(
      • Petsalaki E.
      • helbig a.o.
      • 戈帕尔A.
      • Pascularescu A.
      • 罗斯F.P.
      • Pawson T.
      SELPHI:基于相关的全局磷彩易福彩组学集数据集的激酶相关网络的相关性。
      )。 Ayati的一项研究 等等。,部分使用我们的组产生的相同卵巢数据集,以构建用于识别新型激酶基材的预测方法(
      • Ayati M.
      • Wiredja D.
      • Schlatzer D.
      • 麦克斯韦S.
      • 李米
      • Koyuturk M.
      • 机会m.r.
      Cophosk:一种使用共磷酸化分析的综合激酶底物注释的方法。
      )。在这项研究中,作者表明,已知是激酶靶标的磷酸化位点彼此显着地与数据集中的所有磷膦酸彼此相关。这种“共磷酸化”是显着的,但效果,如我们的结果,在相关方面非常小。这一结果与我们的结果表明激酶丰度与底物磷酸化之间的适度但显着,相关性的结果非常适合(参见 Fig. 4),鉴于与相同激酶水平相关的多种磷酸酯也可能彼此相关。
      鉴于这些样品的高度异质性质,代表不同的遗传背景,环境历史和卵巢癌亚型的肿瘤,我们对任何关系都发现了一些令人惊讶的是。对这种关系的许多先前研究已经专注于具有均匀遗传和环境背景和严格控制的实验条件的更高度控制的系统。我们认识到,我们的研究结果的限制是我们数据的异质性质,但强调我们的发现基于生物学相关样本的利用率表示下限。我们的研究结果基于在肿瘤中取样各种细胞,并将掩盖磷酸化和信号传导的动态性质。然而,我们以前的结果表明,这种快照在肿瘤中动态状态分布的磷酸化状态与表型(总存活)比彩易福彩组,转录组或遗传组合物更密切相关(
      • 张H.
      • 刘涛。
      • 张Z.
      • Payne S.H.
      • 张B.
      • McDermott J.E.
      • 周J.Y.
      • petyuk v.a.
      • 陈L.
      • 雷D.
      • 太阳S.
      • 杨F.
      • 陈L.
      • 王J.
      • 莎第P.
      • Cha S.W.
      • Aiyetan P.
      • 田Y.
      • 格里尼科米。
      • 克劳斯T.R.
      • Choi C.
      • Monroe M.E.
      • 托马斯S.
      • 聂六
      • 吴C.
      • 摩尔r.j.
      • yu K.H.
      • Tabb D.L.
      • Fenyo D.
      • BAFNA V.
      • 王Y.
      • Rodriguez H.
      • Boja E.S.
      • Hiltke T.
      • 河流R.C.
      • Sokoll L.
      • 朱H.
      • Shih i.M.
      • COPE L.
      • Pandey A.
      • 张B.
      • 斯奈德M.P.
      • Levine D.A.
      • 史密斯r.d.
      • Chan D.W.
      • 罗德兰K.D.
      人类高级浆液癌的综合彩易福彩表征。
      )。

      数据可用性

      本研究分析的肿瘤样品的所有原始主MS数据都可以从CPTAC数据协调中心公开获得(//cptac-data-portal.georgetown.edu)。

      致谢

      本文所述的彩易福彩组学研究是在环境分子科学实验室,美国能源部(DOE)国家科学用户设施,位于华盛顿富国太平洋西北国家实验室(PNNL)。 PNNL是由合同De-AC05-76RL01830的Battelle Memorial Countitute经营的多项计划国家实验室。

      补充材料

      参考

        • 哈纳哈桑
        • Weinberg R.A.
        癌症的标志:下一代。
        细胞。 2011; 144: 646-674
        • giancotti f.g.
        癌细胞信号传导的放松管制。
        费用。 2014; 588: 2558-2570
        • Gonzalez M.W.
        • Kann M.G.
        第4章:彩易福彩相互作用和疾病。
        Plos计算。 BIOL。 2012; 8: E1002819.
        • Vogel C.
        • Marcotte e.m.
        从彩易福彩组学和转录组分析中欣赏彩易福彩丰富的洞察。
        NAT。格兰大。 2012; 13: 227-232
        • Sharma K.
        • d'souza r.c.
        • Tyanova S.
        • Schaab C.
        • wisniewski J.R.
        • Cox J.
        UltraDeep人磷彩易福彩显示出Tyr和Ser / Thr的信号传导的明显调节性质。
        细胞报告。 2014; 8: 1583-1594
        • 猎人T.
        蛋白激酶和磷酸酶:彩易福彩磷酸化和信号传导的阴阳。
        细胞。 1995; 80: 225-236
        • Pawson T.
        信号转导的特异性:从磷酸酪氨酸-SH2结构域相互作用与复合细胞体系。
        细胞。 2004; 116: 191-203
        • LEMMON M.A.
        • 雪斯林格J.
        受体酪氨酸激酶的细胞信号传导。
        细胞。 2010; 141: 1117-1134
        • Beltrao P.
        • 阿尔巴尼语V.
        • Kenner L.R.
        • Swaney D.L.
        • 伯灵名A.
        • Villen J.
        • lim w.a.
        • 弗雷泽J.s.
        • Frydman J.
        • krogan n.j.
        彩易福彩后改性的系统功能优先化。
        细胞。 2012; 150: 413-425
        • Ochoa D.
        • Jonikas M.
        • 劳伦斯R.T.
        • el debs b.
        • Selkrig J.
        • 典型A.
        • Villen J.
        • Santos S.D.
        • Beltrao P.
        人类激酶调节的图谱。
        摩尔。系统。 BIOL。 2016; 12: 888
        • Douglass J.
        • Gunaratne R.
        • 布拉德福德D.
        • 赛德F.
        • Hoffert J.D.
        • Steinbach P.J.
        • Knepper M.A.
        • Pisitkun T.
        使用质谱法识别蛋白激酶靶偏好。
        是。 J. physiol。细胞生理。 2012; 303: C715-C727
        • 哈贝克P.V.
        • 张B.
        • 默里B.
        • Kornhauser J.M.
        • Latham V.
        • Skrzypek E.
        磷酸化多样:突变,PTM和重新校准。
        核酸RES。 2014; 43: D512-D520
        • 胡锦涛
        • Rho H.S.
        • 纽曼r.h.
        • 张继夫
        • 朱H.
        • 钱J.
        磷化作品:人类磷酸化网络的数据库。
        生物信息学。 2014; 30: 141-142
        • GNAD F.
        • Gunawardena J.
        Phosida:后期改造修改数据库。
        核酸RES。 2011; 39: D253-D260
        • Wirbel J.
        • Cutillas P.
        • SAEZ-RODRIGUEZ J.
        基于磷蛋白酶的激酶活性探讨癌细胞。
        方法mol。 BIOL。 2018; 1711: 103-132
        • 娃娃S.
        • 伯灵名A.L.
        基于质谱的彩易福彩翻译修饰的检测与分配。
        ACS Chem。 BIOL。 2015; 10: 63-71
        • 奥尔森J.V.
        质谱分析大规模分析的大规模分析。
        摩尔。细胞彩易福彩组学。 2013; 12: 3444-3452
        • 汉弗莱斯。J.
        • azimifar s.b.
        高通量磷蛋白酶揭示体内胰岛素信号动态。
        NAT。 Biotechnol。 2015; 33: 990-995
        • Ayati M.
        • Wiredja D.
        • Schlatzer D.
        • 麦克斯韦S.
        • 李米
        • Koyuturk M.
        • 机会m.r.
        Cophosk:一种使用共磷酸化分析的综合激酶底物注释的方法。
        Plos计算。 BIOL。 2019; 15: E1006678.
        • 多达人娃娃
        • Krycer J.
        • Chaudhuri R.
        • 杨P.
        • VAFAEE F.
        • Fazakerley D.
        • 汉弗莱斯。
        • 詹姆斯D.
        • kuncicz.
        利用来自颞大磷蛋白酶研究的激酶底物关系解开激酶激活动力学。
        Plos一个。 2016; 11: e0157763.
        • 癌症基因组阿特拉斯研究网络
        卵巢癌的综合基因组分析。
        自然。 2011; 474: 609-615
        • 癌症基因组阿特拉斯研究网络
        人乳腺肿瘤的综合分子肖像。
        自然。 2012; 490: 61-70
        • 张H.
        • 刘涛。
        • 张Z.
        • Payne S.H.
        • 张B.
        • McDermott J.E.
        • 周J.Y.
        • petyuk v.a.
        • 陈L.
        • 雷D.
        • 太阳S.
        • 杨F.
        • 陈L.
        • 王J.
        • 莎第P.
        • Cha S.W.
        • Aiyetan P.
        • 田Y.
        • 格里尼科米。
        • 克劳斯T.R.
        • Choi C.
        • Monroe M.E.
        • 托马斯S.
        • 聂六
        • 吴C.
        • 摩尔r.j.
        • yu K.H.
        • Tabb D.L.
        • Fenyo D.
        • BAFNA V.
        • 王Y.
        • Rodriguez H.
        • Boja E.S.
        • Hiltke T.
        • 河流R.C.
        • Sokoll L.
        • 朱H.
        • Shih i.M.
        • COPE L.
        • Pandey A.
        • 张B.
        • 斯奈德M.P.
        • Levine D.A.
        • 史密斯r.d.
        • Chan D.W.
        • 罗德兰K.D.
        人类高级浆液癌的综合彩易福彩表征。
        细胞。 2016; 166: 755-765
        • Mertins P.
        • MANI D.R.
        • Ruggles K.v.
        • Gillette M.A.
        • 克劳瑟K.R.
        • 王P.
        • 王X.
        • 乔J.W.
        • Cao S.
        • Petralia F.
        • Kawaler E.
        • Mundt F.
        • 克鲁格克。
        • 涂Z.
        • 雷J.T.
        • Gatza M.L.
        • Wilkerson M.
        • perou c.m.
        • Yellapantula V.
        • 黄克。
        • 林C.
        • McLellan M.D.
        • 闫诗
        • 戴维斯S.R.
        • Townsend R.R.
        • 冰鞋S.J.
        • 王J.
        • 张B.
        • kinsinger c.r.
        • Mesri M.
        • Rodriguez H.
        • 丁L.
        • Paulovich A.G.
        • Fenyo D.
        • 埃利斯M.J.
        • carr s.a.
        彩易福彩组织将体细胞突变与乳腺癌中的信号传导连接。
        自然。 2016; 534: 55-62
        • 埃利斯M.J.
        • Gillette M.
        • carr s.a.
        • Paulovich A.G.
        • 史密斯r.d.
        • 罗德兰K.K.
        • Townsend R.R.
        • kinsinger c.
        • Mesri M.
        • Rodriguez H.
        • Liebler D.C.
        用彩易福彩组学将基因组改变与癌症生物学相关联:NCI临床彩易福彩组学肿瘤分析联盟。
        癌症Discov。 2013; 3: 1108-1112
        • 罗斯P.L.
        • 黄玉。
        • Marchese J.N.
        • 威廉姆斯B.
        • 帕克克。
        • 哈桑斯。
        • Khainovski N.
        • Pillai S.
        • 丹尼尔斯S.
        • Purkayastha S.
        • Juhasz P.
        • 马丁斯。
        • Bartlet-Jones M.
        • 雅各布森A.
        • Pappin D.J.
        使用胺 - 反应性的异常标记试剂在酿酒酵母中的多重彩易福彩定量。
        摩尔。细胞。彩易福彩组学。 2004; 3: 1154-1169
        • 王Y.
        • 杨F.
        • 格里尼科米。
        • 王Y.
        • 克劳斯T.
        • 刘涛。
        • 沉Y.
        • Monroe M.E.
        • Lopez-Ferrer D.
        • 里诺T.
        • 摩尔r.j.
        • klemke r.l.
        • 营2nd,D.G.
        • 史密斯r.d.
        具有多级分阶层替代策略的反相色谱,用于人MCF10A细胞彩易福彩组分析。
        彩易福彩组学。 2011; 11: 2019-2026
        • Mertins P.
        • 杨F.
        • 刘涛。
        • MANI D.R.
        • petyuk v.a.
        • Gillette M.A.
        • 克劳瑟K.R.
        • 乔J.W.
        • 格里尼科米。
        • 摩尔r.j.
        • Levine D.A.
        • Townsend R.
        • erdmann-gilmore p.
        • Snider J.E.
        • 戴维斯S.R.
        • Ruggles K.v.
        • Fenyo D.
        • 厨房r.t.
        • 李S.
        • 奥尔弗拉N.
        • DAO F.
        • Rodriguez H.
        • Chan D.W.
        • Liebler D.
        • 白色F.
        • 罗德兰K.D.
        • 磨坊G.B.
        • 史密斯r.d.
        • Paulovich A.G.
        • ellis m.
        • carr s.a.
        肿瘤的缺血诱导应激激酶途径的早期和持续的磷酸化变化,但不影响全球彩易福彩水平。
        摩尔。细胞彩易福彩组学。 2014; 13: 1690-1704
        • Shannon P.
        • Markiel A.
        • ozier O.
        • Baliga N.S.
        • 王J.T.
        • Ramage D.
        • amin n.
        • Schwikowski B.
        • IDEKER T.
        Cytoscape:用于生物分子交互网络的集成模型的软件环境。
        Genome Res。 2003; 13: 2498-2504
        • 汤普森W.
        • Rouchka e.c.
        • 劳伦斯C.E.
        GIBBS递归采样器:发现转录因子绑定站点。
        核酸RES。 2003; 31: 3580-3585
        • 汤普森W.
        • mccue l.a.
        • 劳伦斯C.E.
        使用GIBBS主题采样器在DNA和彩易福彩序列中寻找保守域。
        生物信息学的当前协议。 2005; (第2章,单位2.8)
        • WAGIH O.
        ggseqlogo:用于绘制序列徽标的多功能R包。
        生物信息学。 2017; 33: 3645-3647
        • 俞阁
        • 王L.G.
        • 韩义。
        • 他Q.Y.
        ClusterProfiler:用于比较基因集群中的生物主题的R包。
        omics。 2012; 16: 284-287
      1. r核心团队。 (2014)r:统计计算的语言和环境。

      2. 页面,H.,Aboyoun,P.,Gentleman,R.和Debroy,S.,(2017)Biostrings:高效操纵生物串。 R包版本2.46.0 ED,

      3. Wickham,H.,(2017)Tidyverse:轻松安装并加载'Tidyverse'。 R包版本1.2.1 ED,

      4. Rinker,T.,(2015)QDAPTOOLS:伴随QDAP包的工具。 R包版本1.3.2 ED,

        • 威克姆H.
        GGPLOT2:高雅图形进行数据分析。 Springer-Verlag., 纽约2016
      5. Slowikowski,K.,(2018)Ggrepel:自动使用“GGPLOT2”定位非重叠的文本标签。 R包版本0.8.0 ED,

      6. Wilke,C. O.,(2018)Cowplot:简化的绘图主题和'GGPLOT2'的绘图注释。 R包版本0.9.3 ED,

      7. 卡萨拉,A.,(2018)GGPubr:'GGPlot2'的出版物就绪图。 R包版本0.1.7 ED,

      8. Wilke,C. O.,(2018)Ggridges:'GGPLOT2'中的ridgeline地块。 R包版本0.5.0 ED,

        • 张B.
        • 王J.
        • 王X.
        • 朱茹
        • 刘Q.
        • 施Z.
        • Chambers M.C.
        • Zimmerman L.J.
        • Shaddox K.f.
        • 金斯。
        • 戴维斯S.R.
        • 王S.
        • 王P.
        • kinsinger c.r.
        • 河流R.C.
        • Rodriguez H.
        • Townsend R.R.
        • 埃利斯M.J.
        • carr s.a.
        • Tabb D.L.
        • coffey r.j.
        • Slebos R.J.
        • Liebler D.C.
        人结肠癌和直肠癌的彩易福彩表征。
        自然。 2014; 513: 382-387
        • Nishi H.
        • Shaytan A.
        • Panchenko A.R.
        磷酸化彩易福彩调节的物理化学机制。
        前沿 2014; 5: 270
        • Nishi H.
        • Demir E.
        • Panchenko A.R.
        通过单蛋白和多种彩易福彩磷酸化位点提供的信号传导途径之间的串扰。
        J.Mol。 BIOL。 2015; 427: 511-520
        • HOLT L.J.
        • Tuch B.B.
        • Villen J.
        • 约翰逊A.D.
        • Gygi S.P.
        • 摩根D.O.
        CDK1衬底磷酸化位点的全局分析提供了进化的见解。
        科学。 2009; 325: 1682-1686
        • ko h-w。
        • 李h-h。
        • 霍L.
        • 夏W.
        • 杨c-c。
        • HSU J.L.
        • 李l-y。
        • 赖C-C。
        • 陈l-c。
        • 程C-C。
        • Labaff上午
        • 廖H-W.
        • lim s-o。
        • 李c-w。
        • 魏Y.
        • nie l.
        • yamaguchi h.
        • 挂m-c。
        GSK3β灭活促进EZH2的致癌功能,并增强人乳腺癌中H3K27的甲基化。
        oncotarget。 2016; 7: 57131-57144
        • xing h.y.
        • Cai Y.Q.
        • 王X.F.
        • 王L.L.
        • 李鹏
        • 王G.Y.
        • 陈J.H.
        富含氧化胁迫的细胞保护作用由NRF2通过GSK-3Beta灭活介导的信号通路。
        Plos一个。 2015; 10: E0145183.
        • Vasaikar S.
        • 黄C.
        • 王X.
        • petyuk v.a.
        • 野蛮的S.R.
        • 温B.
        • 窦啊。
        • 张Y.
        • 施Z.
        • Arshad O.A.
        • 格里尼科米。
        • Zimmerman L.J.
        • McDermott J.E.
        • 克劳斯T.R.
        • 摩尔r.j.
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        • Monroe M.E.
        • 王Y.T.
        • Chambers M.C.
        • Slebos R.J.C.
        • 刘克斯。
        • 莫Q.
        • 丁L.
        • ellis m.
        • Thiagarajan M.
        • kinsinger c.r.
        • Rodriguez H.
        • 史密斯r.d.
        • 罗德兰K.D.
        • Liebler D.C.
        • 刘涛。
        • 张B.
        人结肠癌的突畴分析揭示了新的治疗机会。
        细胞。 2019; 177: 1035-1049.E19.
        • Hosseini m.m.
        • Kurtz S.E.
        • Abdelhamed S.
        • Mahmood S.
        • 达瓦雷M.A.
        • Kaempf A.
        • Elferich J.
        • McDermott J.E.
        • 刘涛。
        • Payne S.H.
        • Shinde U.
        • 罗德兰K.D.
        • 森林
        • Druker B.J.
        • 歌手J.W.
        • agarwal a。
        白细胞介素-1受体相关激酶-1的抑制是急性髓性白血病亚型的治疗策略。
        白血病。 2018; 32: 2374-2387
        • 威尔克斯e.h.
        • Terfve C.
        • Gribben J.G.
        • SAEZ-RODRIGUEZ J.
        • Cutillas P.R.
        激酶信号网络中电路和可塑性的经验推断。
        Proc。 Natl。阿卡。 SCI。美国。 2015; 112: 7719-7724
        • Beekhof R.
        • van Alphen C.
        • Henneman A.A.
        • knol J.C.
        • PHAM T.V.
        • rolfs f.
        • 刹车M.
        • Henneberry E.
        • Le大T.Y.
        • de haas r.r.
        • 派尔斯队S.R.
        • Vurchio V.
        • Bertotti A.
        • Trusolino L.
        • verheul h.m.
        • JIMENEZ C.R.
        Inka,一种用于活性激酶的磷蛋白彩易福彩推理的一体化数据分析管线。
        摩尔。系统。 BIOL。 2019; 15: e8250
        • Petsalaki E.
        • helbig a.o.
        • 戈帕尔A.
        • Pascularescu A.
        • 罗斯F.P.
        • Pawson T.
        SELPHI:基于相关的全局磷彩易福彩组学集数据集的激酶相关网络的相关性。
        核酸RES。 2015; 43: W276-W282