Computational refinement of post-translational modifications predicted from tandem mass spectrometry
Notice bibliographique
Résumé
MOTIVATION: A post-translational modification (PTM) is a chemical modification of a protein that occurs naturally. Many of these modifications, such as phosphorylation, are known to play pivotal roles in the regulation of protein function. Henceforth, PTM perturbations have been linked to diverse diseases like Parkinson's, Alzheimer's, diabetes and cancer. To discover PTMs on a genome-wide scale, there is a recent surge of interest in analyzing tandem mass spectrometry data, and several unrestrictive (so-called 'blind') PTM search methods have been reported. However, these approaches are subject to noise in mass measurements and in the predicted modification site (amino acid position) within peptides, which can result in false PTM assignments. RESULTS: To address these issues, we devised a machine learning algorithm, PTMClust, that can be applied to the output of blind PTM search methods to improve prediction quality, by suppressing noise in the data and clustering peptides with the same underlying modification to form PTM groups. We show that our technique outperforms two standard clustering algorithms on a simulated dataset. Additionally, we show that our algorithm significantly improves sensitivity and specificity when applied to the output of three different blind PTM search engines, SIMS, InsPecT and MODmap. Additionally, PTMClust markedly outperforms another PTM refinement algorithm, PTMFinder. We demonstrate that our technique is able to reduce false PTM assignments, improve overall detection coverage and facilitate novel PTM discovery, including terminus modifications. We applied our technique to a large-scale yeast MS/MS proteome profiling dataset and found numerous known and novel PTMs. Accurately identifying modifications in protein sequences is a critical first step for PTM profiling, and thus our approach may benefit routine proteomic analysis. AVAILABILITY: Our algorithm is implemented in Matlab and is freely available for academic use. The software is available online from http://genes.toronto.edu.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,004 | 0,013 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,002 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,002 | 0,002 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,002 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,003 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,002 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».