Предсказание распределения ионов пептида при положительной электроспрейной ионизации

##plugins.themes.bootstrap3.article.main##

А.И. Воронина
В.С. Скворцов

Аннотация

Проанализирована возможность предсказания с применением нейронных сетей распределения ионов разного заряда при ионизации пептидов электроспреем в масс-спектрометрических экспериментах. В качестве обучающих и тестовых выборок использовали три набора независимых данных, полученных на однотипном оборудовании и депонированных в ProteomeXchange (PXD032141, PXD051750, PXD019263). Для каждого из идентифицированных заново пептидов рассчитывали набор долевых значений для ионов от 1+ до 5+. В качестве независимых переменных использовали 4 различных набора описаний пептида, включающих как спектр аминокислотных остатков, так и их физико-химические характеристики. Было проанализировано 64 варианта нейронных сетей, в которых варьировали описание входных данных, число и типы слоёв, функции активации и потерь. Коэффициент детерминации и набор метрик Euclidean, Sørensen, Chebyshev, Cosine рассматривали как меру качества предсказания. Для лучших отобранных вариантов ошибка не превышала 10% в 80% случаев. Данная точность может быть достаточна для предварительной оценки вероятности обнаружения иона пептида с определённым зарядом.

##plugins.themes.bootstrap3.article.details##

Как цитировать
Воронина A., & Скворцов V. (2024). Предсказание распределения ионов пептида при положительной электроспрейной ионизации. Biomedical Chemistry: Research and Methods, 7(3), e00233. https://doi.org/10.18097/BMCRM00233
Раздел
ПРОТОКОЛЫ ЭКСПЕРИМЕНТОВ, ПОЛЕЗНЫЕ МОДЕЛИ, ПРОГРАММЫ И СЕРВИСЫ

Библиографические ссылки

  1. Yates, J.R., Ruse, C.I., Nakorchevsky, A. (2009) Proteomics by mass spectrometry: approaches, advances, and applications. Annu. Rev. Biomed. Eng., 11, 49–79. DOI
  2. Iavarone, A.T., Jurchen, J.C., Williams, E.R. (2000) Effects of solvent on the maximum charge state and charge state distribution of protein ions produced by electrospray ionization. J. Am. Soc. Mass Spectrom., 11(11), 976–985. DOI
  3. Skvortsov, V.S., Alekseychuk, N.N., Miroshnichenko, Y.V., Rybina, A.V. (2019) The prediction of the ion fraction of the peptide with selected charge in mass spectrometry with positive electrospray ionization. Biomedical Chemistry: Research and Methods, 2(4), e00100. DOI
  4. ProteomeXchange. Retrieved July 20, 2024, from: https://proteomecentral.proteomexchange.org
  5. Ramiro, L., Faura, J., Simats, A., García-Rodríguez, P., Ma, F., Martín, L., Canals, F., Rosell, A., Montaner, J. (2023) Influence of sex, age and diabetes on brain transcriptome and proteome modifications following cerebral ischemia. BMC Neurosci., 24(1), 7. DOI
  6. Proteomics identification database, project PXD051750. DOI
  7. Vavilov, N.E., Zgoda, V.G., Tikhonova, O.V., Farafonova, T.E., Shushkova, N.A., Novikova, S.E., Yarygin, K.N., Radko, S.P., Ilgisonis, E.V., Ponomarenko, E.A., Lisitsa, A.V., Archakov, A.I. (2020) Proteomic analysis of Chr 18 proteins using 2D fractionation. J. Proteome Res, 19(12), 4901–4906. DOI
  8. Voronina, A.I., Miroshnichenko, Yu.V., Skvortsov, V.S. (2024) Bioinformatic identification of proteins with altered PTM levels in a mouse line established to study the mechanisms of the development of fibromuscular dysplasia. Biomeditsinskaya Khimiya, 70(4), 248–255. DOI
  9. Rybina, A.V. (2024) Identification of proteoforms in experimental ischemic stroke in mice: Comparison of data from 2D electrophoresis and an independent experiment with mass spectrometric identification. Proceedings Book of the XXX Symposium “Bioinformatics and Computer-Aided Drug Discovery”, 116. DOI
  10. Progenesis LC-MS version 4.0, Nonlinear Dynamics, Newcastle upon Tyne, UK.
  11. ProteinCNN. Retrieved July 20, 2024, from: https://github.com/rwalroth/ProteinCNN
  12. Li, Z., Yu, Y. (2016) Protein secondary structure prediction using cascaded convolutional and recurrent neural networks. arXiv preprint 1604.07176. DOI