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Enregistrement W4414777573 · doi:10.1038/s43588-025-00880-z

Proteoform search from protein database with top-down mass spectra

2025· article· en· W4414777573 sur OpenAlexafffund
Kunyi Li, Baozhen Shan, Ming Li, Lusheng Wang

Notice bibliographique

RevueNature Computational Science · 2025
Typearticle
Langueen
DomaineChemistry
ThématiqueAdvanced Proteomics Techniques and Applications
Établissements canadiensUniversity of WaterlooBioinformatics Solutions (Canada)
Organismes subventionnairesCanadian Network for Research and Innovation in Machining Technology, Natural Sciences and Engineering Research Council of CanadaNatural Sciences and Engineering Research Council of CanadaNational Natural Science Foundation of China
Mots-clésDeconvolutionPipeline (software)Identification (biology)GraphBasis (linear algebra)Search algorithm

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Abstract In this paper, we propose a new search algorithm for proteoform identification that computes the largest size error correction alignments between a protein mass graph (PMG) and a spectrum mass graph (SMG). We also design a filtering algorithm. The combined method uses the filtering algorithm to get some candidates and then apply the search algorithm to report the final results. Our exact searching method is 3.9 to 9.0 times faster than the popular methods such as TopMG and TopPIC. Our combined method can further speed up the running time of our method sTopMG by 6.2 times without affecting the search accuracy. Lots of search methods have been developed in the past decade. The search results reported by various methods are known to be significantly different. In literature, there is no top-down mass spectra dataset with known corresponding protein sequences. There is no tool for generating simulated top-down mass spectra with input protein sequences, either. Though there are many published papers to compare and evaluate various search methods, they all use some kind of indirect measures since there is no real or simulated dataset of top-down spectra with known corresponding true protein sequences. Thus, in some sense, the accuracy of existing search methods is somewhat uncertain. Here we develop a pipeline for generating simulated top-down spectra based on input protein sequences with modifications. To our knowledge, this is the first tool to generate simulated top-down mass spectra in a reasonable way indicated by an interesting measure, match gap distribution. Experiments on simulated datasets show that our combined method has of 95% accuracy, while the best existing methods have accuracy far below this. To further evaluation the performance of the existing methods, we generate a set of 55 real top-down spectra from 3 domains of a known antibody. The real dataset shows that our new method has 94.2% accuracy using deconvolution method FLASHDeconv, which is consistent with the accuracy of the simulated data.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni 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.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,001
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Expérimental (laboratoire) · Signal consensuel: Expérimental (laboratoire)
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,005
Score d'incertitude au seuil0,016

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,001
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,001
Bibliométrie0,0050,003
Études des sciences et des technologies0,0010,000
Communication savante0,0010,001
Science ouverte0,0010,001
Intégrité de la recherche0,0010,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0050,003

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.

Tête enseignante Opus0,007
Tête enseignante GPT0,302
Écart entre enseignants0,295 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_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 découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeExpérimental (laboratoire)
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations0
Publié2025
Routes d'admission2
Résumé présentnon

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