• 文献检索
  • 文档翻译
  • 深度研究
  • 学术资讯
  • Suppr Zotero 插件Zotero 插件
  • 邀请有礼
  • 套餐&价格
  • 历史记录
应用&插件
Suppr Zotero 插件Zotero 插件浏览器插件Mac 客户端Windows 客户端微信小程序
定价
高级版会员购买积分包购买API积分包
服务
文献检索文档翻译深度研究API 文档MCP 服务
关于我们
关于 Suppr公司介绍联系我们用户协议隐私条款
关注我们

Suppr 超能文献

核心技术专利:CN118964589B侵权必究
粤ICP备2023148730 号-1Suppr @ 2026

文献检索

告别复杂PubMed语法,用中文像聊天一样搜索,搜遍4000万医学文献。AI智能推荐,让科研检索更轻松。

立即免费搜索

文件翻译

保留排版,准确专业,支持PDF/Word/PPT等文件格式,支持 12+语言互译。

免费翻译文档

深度研究

AI帮你快速写综述,25分钟生成高质量综述,智能提取关键信息,辅助科研写作。

立即免费体验

重新设计交联质谱中的误差控制可实现更稳健、更灵敏的蛋白质-蛋白质相互作用研究。

Redesigning error control in cross-linking mass spectrometry enables more robust and sensitive protein-protein interaction studies.

作者信息

Bogdanow Boris, Ruwolt Max, Ruta Julia, Mühlberg Lars, Wang Cong, Zeng Wen-Feng, Elofsson Arne, Liu Fan

机构信息

Research group "Structural Interactomics", Leibniz Forschungsinstitut für Molekulare Pharmakologie, Robert-Rössle-Str. 10, 13125, Berlin, Germany.

Institute of Virology, Campus Charité Mitte, Charité-Universitätsmedizin Berlin, corporate member of Freie Universität Berlin and Humboldt-Universität zu Berlin, Berlin, Germany.

出版信息

Mol Syst Biol. 2025 Jan;21(1):90-106. doi: 10.1038/s44320-024-00079-w. Epub 2024 Dec 9.

DOI:10.1038/s44320-024-00079-w
PMID:39653847
原文链接:https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC11696718/
Abstract

Cross-linking mass spectrometry (XL-MS) allows characterizing protein-protein interactions (PPIs) in native biological systems by capturing cross-links between different proteins (inter-links). However, inter-link identification remains challenging, requiring dedicated data filtering schemes and thorough error control. Here, we benchmark existing data filtering schemes combined with error rate estimation strategies utilizing concatenated target-decoy protein sequence databases. These workflows show shortcomings either in sensitivity (many false negatives) or specificity (many false positives). To ameliorate the limited sensitivity without compromising specificity, we develop an alternative target-decoy search strategy using fused target-decoy databases. Furthermore, we devise a different data filtering scheme that takes the inter-link context of the XL-MS dataset into account. Combining both approaches maintains low error rates and minimizes false negatives, as we show by mathematical simulations, analysis of experimental ground-truth data, and application to various biological datasets. In human cells, inter-link identifications increase by 75% and we confirm their structural accuracy through proteome-wide comparisons to AlphaFold2-derived models. Taken together, target-decoy fusion and context-sensitive data filtering deepen and fine-tune XL-MS-based interactomics.

摘要

交联质谱法(XL-MS)能够通过捕获不同蛋白质之间的交联(互交联)来表征天然生物系统中的蛋白质-蛋白质相互作用(PPI)。然而,互交联的鉴定仍然具有挑战性,需要专门的数据过滤方案和全面的误差控制。在此,我们利用串联的目标-诱饵蛋白质序列数据库对现有的数据过滤方案与错误率估计策略进行了基准测试。这些工作流程在灵敏度(许多假阴性)或特异性(许多假阳性)方面都存在不足。为了在不影响特异性的情况下改善有限的灵敏度,我们开发了一种使用融合目标-诱饵数据库的替代目标-诱饵搜索策略。此外,我们设计了一种不同的数据过滤方案,该方案考虑了XL-MS数据集的互交联背景。正如我们通过数学模拟、实验真值数据分析以及应用于各种生物数据集所表明的那样,将这两种方法结合起来可保持低错误率并最大限度地减少假阴性。在人类细胞中,互交联的鉴定增加了75%,并且我们通过与基于AlphaFold2的模型进行全蛋白质组比较来确认它们的结构准确性。综上所述,目标-诱饵融合和上下文敏感的数据过滤深化并微调了基于XL-MS的相互作用组学。

https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/f40a/11696718/c02fe8b46d8d/44320_2024_79_Fig10_ESM.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/f40a/11696718/55a03c44067e/44320_2024_79_Fig1_HTML.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/f40a/11696718/2d405be8acc1/44320_2024_79_Fig2_HTML.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/f40a/11696718/c0a612fa6cc1/44320_2024_79_Fig3_HTML.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/f40a/11696718/b962a7c34b26/44320_2024_79_Fig4_HTML.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/f40a/11696718/6535b5a70bda/44320_2024_79_Fig5_HTML.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/f40a/11696718/d2354067aa57/44320_2024_79_Fig6_ESM.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/f40a/11696718/bc6265418165/44320_2024_79_Fig7_ESM.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/f40a/11696718/8148fc26747e/44320_2024_79_Fig8_ESM.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/f40a/11696718/30cdcecfa6b0/44320_2024_79_Fig9_ESM.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/f40a/11696718/c02fe8b46d8d/44320_2024_79_Fig10_ESM.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/f40a/11696718/55a03c44067e/44320_2024_79_Fig1_HTML.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/f40a/11696718/2d405be8acc1/44320_2024_79_Fig2_HTML.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/f40a/11696718/c0a612fa6cc1/44320_2024_79_Fig3_HTML.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/f40a/11696718/b962a7c34b26/44320_2024_79_Fig4_HTML.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/f40a/11696718/6535b5a70bda/44320_2024_79_Fig5_HTML.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/f40a/11696718/d2354067aa57/44320_2024_79_Fig6_ESM.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/f40a/11696718/bc6265418165/44320_2024_79_Fig7_ESM.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/f40a/11696718/8148fc26747e/44320_2024_79_Fig8_ESM.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/f40a/11696718/30cdcecfa6b0/44320_2024_79_Fig9_ESM.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/f40a/11696718/c02fe8b46d8d/44320_2024_79_Fig10_ESM.jpg

相似文献

1
Redesigning error control in cross-linking mass spectrometry enables more robust and sensitive protein-protein interaction studies.重新设计交联质谱中的误差控制可实现更稳健、更灵敏的蛋白质-蛋白质相互作用研究。
Mol Syst Biol. 2025 Jan;21(1):90-106. doi: 10.1038/s44320-024-00079-w. Epub 2024 Dec 9.
2
Proteome-scale recombinant standards and a robust high-speed search engine to advance cross-linking MS-based interactomics.蛋白质组规模的重组标准品和强大的高速搜索引擎,以推动基于交联质谱的相互作用组学发展。
Nat Methods. 2024 Dec;21(12):2327-2335. doi: 10.1038/s41592-024-02478-1. Epub 2024 Oct 31.
3
MaXLinker: Proteome-wide Cross-link Identifications with High Specificity and Sensitivity.MaXLinker:具有高特异性和灵敏度的蛋白质组广泛交联鉴定
Mol Cell Proteomics. 2020 Mar;19(3):554-568. doi: 10.1074/mcp.TIR119.001847. Epub 2019 Dec 15.
4
Structure-based validation can drastically underestimate error rate in proteome-wide cross-linking mass spectrometry studies.基于结构的验证可能会大大低估蛋白质组广泛交联质谱研究中的错误率。
Nat Methods. 2020 Oct;17(10):985-988. doi: 10.1038/s41592-020-0959-9. Epub 2020 Sep 29.
5
Towards low false discovery rate estimation for protein-protein interactions detected by chemical cross-linking.面向通过化学交联检测到的蛋白质-蛋白质相互作用的低假发现率估计。
Biochim Biophys Acta Proteins Proteom. 2021 Jul;1869(7):140655. doi: 10.1016/j.bbapap.2021.140655. Epub 2021 Mar 31.
6
Optimized Cross-Linking Mass Spectrometry for in Situ Interaction Proteomics.优化交联质谱法用于原位相互作用蛋白质组学。
J Proteome Res. 2019 Jun 7;18(6):2545-2558. doi: 10.1021/acs.jproteome.9b00085. Epub 2019 May 24.
7
Proteome-wide profiling of protein assemblies by cross-linking mass spectrometry.通过交联质谱法对蛋白质复合物进行蛋白质组全面分析。
Nat Methods. 2015 Dec;12(12):1179-84. doi: 10.1038/nmeth.3603. Epub 2015 Sep 28.
8
Deep coverage of the Escherichia coli proteome enables the assessment of false discovery rates in simple proteogenomic experiments.深度覆盖大肠杆菌蛋白质组可用于评估简单蛋白质基因组实验中的假发现率。
Mol Cell Proteomics. 2013 Nov;12(11):3420-30. doi: 10.1074/mcp.M113.029165. Epub 2013 Aug 1.
9
Chemical cross-linking and mass spectrometry enabled systems-level structural biology.化学交联和质谱分析技术使系统水平的结构生物学成为可能。
Curr Opin Struct Biol. 2024 Aug;87:102872. doi: 10.1016/j.sbi.2024.102872. Epub 2024 Jun 26.
10
PhoXplex: Combining Phospho-enrichable Cross-Linking with Isobaric Labeling for Quantitative Proteome-Wide Mapping of Protein Interfaces.PhoXplex:将磷酸化富集交联与等压标记相结合,用于蛋白质界面的定量蛋白质组学全谱映射。
J Proteome Res. 2024 Nov 1;23(11):5209-5220. doi: 10.1021/acs.jproteome.4c00567. Epub 2024 Oct 18.

引用本文的文献

1
Structural host-virus interactome profiling of intact infected cells.完整感染细胞的结构宿主-病毒相互作用组分析
Nat Commun. 2025 Jul 21;16(1):6713. doi: 10.1038/s41467-025-61618-z.

本文引用的文献

1
Proteome-scale recombinant standards and a robust high-speed search engine to advance cross-linking MS-based interactomics.蛋白质组规模的重组标准品和强大的高速搜索引擎,以推动基于交联质谱的相互作用组学发展。
Nat Methods. 2024 Dec;21(12):2327-2335. doi: 10.1038/s41592-024-02478-1. Epub 2024 Oct 31.
2
Rescuing error control in crosslinking mass spectrometry.交联质谱中错误控制的挽救。
Mol Syst Biol. 2024 Sep;20(9):1076-1084. doi: 10.1038/s44320-024-00057-2. Epub 2024 Aug 2.
3
Cross-link assisted spatial proteomics to map sub-organelle proteomes and membrane protein topologies.
交联辅助空间蛋白质组学绘制亚细胞器蛋白质组和膜蛋白拓扑结构。
Nat Commun. 2024 Apr 17;15(1):3290. doi: 10.1038/s41467-024-47569-x.
4
Spatially resolved protein map of intact human cytomegalovirus virions.完整的人类巨细胞病毒病毒体的空间分辨蛋白质图谱。
Nat Microbiol. 2023 Sep;8(9):1732-1747. doi: 10.1038/s41564-023-01433-8. Epub 2023 Aug 7.
5
High-Sensitivity Proteome-Scale Searches for Crosslinked Peptides Using CRIMP 2.0.使用 CRIMP 2.0 进行高灵敏度蛋白质组学规模搜索交联肽。
Anal Chem. 2023 Apr 18;95(15):6425-6432. doi: 10.1021/acs.analchem.3c00329. Epub 2023 Apr 6.
6
Mono- and Intralink Filter (Mi-Filter) To Reduce False Identifications in Cross-Linking Mass Spectrometry Data.单链接和内链接过滤(Mi-Filter)减少交联质谱数据中的假阳性鉴定。
Anal Chem. 2022 Dec 27;94(51):17751-17756. doi: 10.1021/acs.analchem.2c00494. Epub 2022 Dec 12.
7
Exhaustive Cross-Linking Search with Protein Feedback.基于蛋白质反馈的详尽交联搜索
J Proteome Res. 2023 Jan 6;22(1):101-113. doi: 10.1021/acs.jproteome.2c00500. Epub 2022 Dec 8.
8
Improved prediction of protein-protein interactions using AlphaFold2.利用 AlphaFold2 提高蛋白质-蛋白质相互作用预测的准确性。
Nat Commun. 2022 Mar 10;13(1):1265. doi: 10.1038/s41467-022-28865-w.
9
A comprehensive landscape of 60S ribosome biogenesis factors.60S 核糖体生物发生因子的全面概述。
Cell Rep. 2022 Feb 8;38(6):110353. doi: 10.1016/j.celrep.2022.110353.
10
Protein interaction landscapes revealed by advanced in vivo cross-linking-mass spectrometry.先进的体内交联质谱技术揭示的蛋白质相互作用图谱。
Proc Natl Acad Sci U S A. 2021 Aug 10;118(32). doi: 10.1073/pnas.2023360118.