[出典] "ProteoStorm: An Ultrafast Metaproteomics Database Search Framework" Beyter D, Lin MS, Yu Y, Pieper R, Bafna V. Cell Syst. 2018 Oct 24. Online 2018-09-26.

概要
  • 微生物群集の機能的ランドスケープの解明には、メタゲノミクスとメタトランスプリクトミクスに続いてショットガン・メタプロテオミクスが有望な手法であるが、数百万種で構成されその組成が不明な微生物叢の解析は、タンデム質量分析スペクトル (MS/MSスペクトル)を巨大な汎微生物データベースと高速かつ高精度で照合する課題を伴っていた。UCSDとJ. Craig Venter Instituteの研究チームは今回、ProteoStormを開発しこの課題を解決した。
  • ProteoStormは、大規模なメタプロテオミクス研究を支援する効率的なデータベース検索のための枠組みであり、従来の手法に比べて２〜３桁高速で高信頼性でペプチド照合 (peptide-spectrum matches, PSMs)を可能とする。
ProteoStormの高速化
  • 汎微生物データベースから導出したin silicoトリプシン消化ペプチドをその質量に応じてビンにまとめ、実験から得られたペプチドも同様に質量に応じてビンにまとめた上で、相応するビンの間でスペクトルを比較；データベース全エントリーについて生成しておいたペプチド由来のN末側のbイオンおよびC末側のyイオンとの一致度を高いものについて照合；MS-GF+ (Nat Commun, 2014)による信頼度評価
実証
  • ProteoStormにより、尿路感染 (urinary tract infection, UTI)患者、感染疑いおよび健常者由来の750万のスペクトルから、UTIのサブタイプ、細菌性膣炎、および健常な状態にそれぞれ対応する多様な菌が発現するタンパク質の複雑なパターンが短期間で見えてきた。
  • その中で、マニュアルで整備されていた20種類の属由来のスペクトルと照合したこれまでの解析では同定されていなかった稀な病原性プロピオニミクロビウム属感染を同定した。