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https://link.springer.com/article/10.1007/s43657-023-00099-w
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Wu, Q., Huang, Y., Kong, X. et al. DBLiPro: A Database for Lipids and Proteins in Human Lipid Metabolism. Phenomics (2023). https://doi.org/10.1007/s43657-023-00099-w
该论文展示了研究团队合作开发的人类脂代谢相关蛋白和脂类数据资源平台DBLiPro,包括有多种实用标签的系统的脂代谢相关脂质和蛋白知识库以及用户友好的多组学分析工具。DBLiPro可以帮助生物、医学、化学和材料学研究人员,便捷地开展人类脂质代谢相关数据分析和研究,特别是转录组、蛋白质组和脂质组的整合挖掘。
研究背景
脂质在细胞功能中发挥重要作用,例如能量储存、细胞膜结构稳定、细胞通讯和生物过程的调节;脂质代谢紊乱涉及许多疾病,包括心血管疾病(CVD)、阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease)、2型糖尿病、癌症和自身免疫性疾病。伴随分析化学技术的进步,脂质组学近年来发展迅速,对脂类代谢相关数据分析资源提出了要求,特别是亟需一套综合系统的脂质代谢相关蛋白知识库,并据此形成方便实用的以脂质代谢和功能研究为中心的多组学整合分析工具。针对上述需求,该文作者开发了DBLiPro,以帮助生物、医学、化学和材料科学领域的研究人员,轻松高效地进行聚焦于人类脂代谢相关脂质和蛋白质功能的多组学整合研究。
研究结果
DBLiPro网站简介DBLiPro包括脂代谢相关脂质与蛋白知识库,以及交互式多组学分析流程。DBLiPro知识库部分包括3, 109个脂质相关蛋白(LAPs)和2,098个脂质代谢物,以及相关细胞膜功能标签注释,它们共享209个KEGG通路;上述信息来自对NCBI、UniProt、KEGG、Pubmed等权威数据库和相关文献的采集整理。DBLiPro组学分析模块提供了用户友好的交互式操作界面,从输入文件格式、各种分析功能到可视化,都具有多样的参数选择,特别是围绕脂质代谢在功能和通路分析方面有针对性的优化。
图1. DBLiPro的总体概略图
DBLiPro知识库模块简介DBLiPro知识库部分不仅包括了人类脂代谢相关蛋白和脂质的基本信息,而且围绕代谢通路和生化反应进行了关联组织;特别是针对脂代谢相关蛋白质,提供了脂筏蛋白、人类红细胞、白细胞和血小板细胞膜表面蛋白的分布注释标签,有助于多学科研究人员一站式开展查询分析。
图2. DBLiPro知识库要素组成和查询示例
DBLiPro组学分析模块简介DBLiPro组学分析模块,提供了功能完整的系统分析流程:
1)在数据上传模块,可以接受两种形式的输入文件;
2)在数据预处理环节,围绕质量控制、过滤、插值、归一化等提供了多种算法;
3)在分析和数据可视化环节,聚焦脂质代谢研究为中心的多组学整合这一差异化需求,开展特色创新,提供了丰富多样的挖掘分析和可视化工具。
图3. DBLiPro组学分析流程概略
图4. 基于DBLiPro进行转录组和脂质组整合分析示例(图a展示了常规富集分析结果;图b展示了同样数据基于DBLiPro知识库进行的脂类代谢为中心的富集分析结果)
图5. DBLiPro适用于多组学整合分析的可视化功能模块
研究结论
研究团队全新开发的DBLiPro服务器,拥有系统的人类脂质代谢相关脂质和蛋白质知识库,包括全面丰富的功能注释标签;同时提供用户友好的交互式组学分析工具,基于自建系统知识库,聚焦脂质代谢研究需求,提供深入而独特的挖掘分析与可视化功能。因此,DBLiPro有助于生物、医学、化学和材料科学研究工作者,便捷利用脂质组、转录组和蛋白质组数据,开展脂质代谢和功能的相关研究。
上海市生物医药技术研究院戴文韬副研究员、李园园研究员和北京携云启源黄泽炽先生为共同通讯作者;上海市生物医药技术研究院吴谦博士、北京携云启源黄媛媛和孔祥雅女士为共同第一作者。该研究工作获得国家自然科学基金(No. 32000472, No. 32100531)、上海科学院关键共性技术专项((SKY2022003)和上海市生物医药技术研究院重点实验室创新专项(RC2023-01, CX2022-02)的资助。Abstract
To help researchers in the field of biology, medicine, chemistry, and materials science to use lipidomic data conveniently, there is an urgent need to develop a platform that provides a systematic knowledgebase of human lipid metabolism and lipidome-centric omics analysis tools. DBLiPro is a user-friendly webserver allowing for access to human metabolism-related lipids and proteins knowledge database and an interactive bioinformatics integrative analysis workflow for lipidomics, transcriptomics, and proteomics data. In DBLiPro, there are 3109 lipid-associated proteins (LAPs) and 2098 lipid metabolites in the knowledge base section, which were obtained from Uniprot, Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes (KEGG) and were further annotated by information from other public resources in the knowledge base section, such as RaftProt and PubChem. DBLiPro offers a step-by-step interactive analysis workflow for lipidomics, transcriptomics, proteomics, and their integrating multi-omics analysis focusing on the human lipid metabolism. In summary, DBLiPro is capable of helping users discover key molecules (lipids and proteins) in human lipid metabolism and investigate lipid–protein functions underlying mechanisms based on their own omics data. The DBLiPro is freely available at http://lipid.cloudna.cn/home.
李园园,博士,上海市生物医药技术研究院研究员,组学研究与应用课题组长。复旦大学博导。上海市生物信息学会理事。国务院政府特殊津贴专家。研究方向为生物信息学,系统生物学,转化医学。发展以识别驱动因素及其信息传递、交互机制为目的的数据整合挖掘方法,开展机制解释性生物标志物识别、复杂表型机制及其关联探索、检测技术和诊疗方案研发。主持国家自然科学基金、973、863、上海市科委重大项目等十余项。发表SCI期刊论文70余篇,其中第一及通讯作者49篇。获软件著作权20项,发明专利授权66项。
戴文韬,博士,上海市生物医药技术研究院副研究员。复旦大学硕导。中国生物物理学会生物医学信息分会委员。致力基于数据挖掘,发展多组学和计算结构整合的机制分析方法,聚焦复杂疾病数据分析,支持诊断标志物和药物研发。主持国家自然科学基金、上海市扬帆计划等项目6项,参与国家重点研发计划和上海市重大专项等项目5项。发表SCI论文30余篇,其中第一及通讯作者14篇,相关成果被Nature Communications、Bioinformatics等杂志发表;申请发明专利4项,获得软件著作权12项。
黄泽炽,现任北京携云启源科技有限公司技术总监,带领团队研发了首个面向生物医疗行业的低代码软件工程框架。致力于医疗大数据、肿瘤分子诊断、组学数据挖掘等相关领域的研究。
Phenomics期刊简介
Phenomics是一本新创的同行评审国际期刊,聚焦表型组学前沿研究,搭建全球表型组学领域专家交流的国际平台,推动该领域相关的理论创新和学科发展。
本期刊拥有强大的国际编委团队,复旦大学金力院士担任主编,美国系统生物学研究所Leroy Hood院士、澳大利亚莫道克大学Jeremy Nicholson院士、德国莱布尼兹环境医学研究所Jean Krutmann院士、复旦大学唐惠儒教授共同担任副主编,复旦大学丁琛教授担任执行主编,另有来自全球多国的三十多位著名科学家共同组成编委团队,以及四十多位青年科学家组成青年编委团队。
我们诚挚地邀请广大科研人员投稿!
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文章来源:人类表型组计划公众号
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