Nat Biotech：中國學者建立國際首個一站式蛋白質組數據分析雲系統Firmiana

本文轉載自 BioArt

隨著蛋白質組學的飛速發展，其在生命科學和生物醫藥領域的重要作用和應用前景已經日益明晰。由此產生出的海量蛋白質組數據為蛋白質組解析和分析提出了更高的要求。然而，當今領域內蛋白質組產出大數據的實時、全面分析和知識挖掘能力成為了制約蛋白質組技術應用的瓶頸。遺憾的是，目前尚無平台能夠完成從質譜原始文件收集、數據處理、生物信息學分析、知識挖掘的一站式綜合分析。5月9日，國家蛋白質科學中心（北京）秦鈞教授課題組、華東師範大學石鐵流教授課題組、復旦大學丁琛教授課題組聯合在Nature Biotechnology雜誌上發表了題為「Firmiana: towards a one-stop proteomic cloud platform for data processing and analysis」的文章，建立國際首個一站式蛋白質組數據分析雲系統Firmiana（梧桐樹），大大方便了無生物信息學基礎的科研人員也可以無障礙的使用。

論文簡介：

Firmiana支持包括來自Thermo，AB Sciex，Agilent等不同廠商的質譜原始數據格式，整合了多種現有的蛋白質組學分析工具(ProteoWizard，Mascot，X!Tandem，InterProphet等等)，開發了多種定量和質量控制演算法，並提供了多種生物信息學分析（聚類分析，差異蛋白分析，通路富集分析等）以及數據挖掘功能。為了驗證Firmiana平台數據處理的能力，研究人員測試了1.5TB（約2000個原始文件）的數據集，進行了全局質量控制並在短內完成處理。Firmiana平台所提供的數十種在線的生物信息學工具有很好的兼容性、持續可開發性和易用性，無生物信息學基礎的科研人員也可以無障礙的使用。截止到2017年5月10日，Firmiana已存儲並處理了來自十一個物種的3282份實驗的數據。

為了進一步提升Firmiana的數據存儲、數據處理、知識挖掘能力，在目前推出的Firmiana 1.0版本基礎上，研究人員正將Firmiana移植到超算系統上（Firmiana 1.5）。經測試，在超算系統上運行的Frmiana可提升兩百倍的分析速度。科研人員分別在北京和上海的超算上建立了主站和鏡像備份系統，確保數據的安全和高效分析。

據悉，秦鈞教授，石鐵流教授，丁琛教授為本文的通訊作者。博士生馮晉文、裘乃麒、倪曉天、占冬冬為本文共同第一作者。

秦鈞教授簡介

秦鈞，博士，現任北京蛋白質組研究中心主任、研究員，博士生導師，中組部「千人計劃」人才。中國生物化學與分子生物學會蛋白質組學專業委員會(CNHUPO) 理事長。秦鈞教授是世界上少數幾位將質譜儀設計、蛋白質組學方法開發、生物信息學、生物學及臨床應用納入同一個研究項目的學者之一。在Cell、Mol Cell、Anal Chem, PNAS、Nat Commu、J Proteome Res、JBC等國內外雜誌發表論文百餘篇。

石鐵流教授簡介

石鐵流，博士，現任華東師範大學生命科學學院、生命醫學研究所教授。石教授於1992年在中科院上海植物生理研究所(現中科院上海植物生理生態研究所)獲得植物生理專業碩士學位。1993年赴美留學，就讀於Louisville大學，攻讀分子生物學博士學位。在讀期間於1999年獲得計算機碩士學位，2000年初通過答辯，獲得分子生物學專業的哲學博士學位。2002年5月回國，加入到中科院上海生命科學研究院生物信息中心。2008年底加入到華東師範大學，為生命科學學院和上海市調控生物學重點實驗室特聘教授。 回國這些年來，共發表了SCI收錄的文章40多篇。先後特邀為Plant Cell，Plant Physiology，Bioinformatics，BMC系列期刊審稿。近些年來，先後承擔和參與了國家科技部863、973項目，國家自然科學基金和上海市等項目10多個。目前參加了2個973項目，承擔一個國家自然科學基金項目。

丁琛研究員簡介

丁琛，博士，現任復旦大學生命科學學院研究員，博導，第五批「青年千人」。2008年畢業於中國科學技術大學，細胞生物學博士。畢業後赴美國貝勒醫學院從事生物質譜和蛋白質組學博士後研究工作。2012年全職回國在北京蛋白質組研究中心任副研究員、研究員。2013年入選國家第五批 「青年千人計劃」和北京市第九批「海聚工程」，2014年入選「北京市優秀青年人才」。2015年起受聘為復旦大學生命科學學院研究員。主要研究方向：發展蛋白質組學新技術新方法；基於質譜/蛋白質組學技術的轉錄調控研究；蛋白質組各高維度關係解析（配體-受體、酶-底物等）。近5年以第一作者或通訊作者在Nature Biotechnology、Molecular Cell、Journal of Experimental Medicine、Nature Communications、PNAS、Molecular & Cellular Proteomics、Analytical Chemistry等高水平雜誌發表論文10多篇。