蛋白质组学是研究特定类型细胞、组织或生物体在特定时间、特定生物条件下表达的蛋白质的科学。自下而上的蛋白质组学是在将蛋白质酶切为多肽片段，然后通过质谱检测的最常用的方法。

PEAKS® Studio 是一款由深度学习技术驱动的蛋白质组学专业软件，可以满足发现蛋白组和靶向验证蛋白组数据分析需求。完全重新设计的架构，能够提供更高的速度和稳定性。通过更新的图形用户界面，获得PEAKS®直观的数据可视化，在全新的外观和优化的工作流程中，简化用户的数据分析。PEAKS® Studio可以实现多肽/蛋白质定性定量、翻译后修饰位点和突变位点鉴定等功能，提供了蛋白质组学数据分析的完整解决方案，将您的研究提升到新的高度!

PEAKS Studio 12.5

仪器商中立，支持DDA和DIA数据分析的完整软件方案

PEAKS 12.5 New Features

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PEAKS® Studio 12.5 提升了CPU和GPU的运算速度，新增ZT Scan DIA数据分析功能，DIA数据和分析结果可视化升级，并且优化了hybrid-DIA分析工作流。

PEAKS Studio12.5新功能

  • CPU和GPU运行速度提升约20%
  • 支持ZT scan DIA Q1分析，提升灵敏度和准确性
  • 优化的DIA数据LC/MS可视化优化，用户可通过母离子和碎片离子进行手动谱图校验
  • 多肽/蛋白定性定量数提升20%
  • Hybrid-DIA：发现与靶向驱动的临床蛋白质组学应用
  • 工作流升级，提升用户体验，充分利用DIA和PRM方法的强力优势
  • PRM工作流提供PRM靶向定量分析
  • 用户可从DIA LFQ结果中直接导出PRM和MRM transition list
  • PEAKS®独有多肽组解决方案，新增个性化等位基因即时训练模型，增强病人样本的鉴定可信度
  • 基因信息列表弥合蛋白质组学和基因组学的隔阂
  • 支持非经典序列数据库分析
  • 多肽组学非标记定量和质控工具
  • 兼容DDA和DIA多肽组学数据分析
  • 任务分批提交
  • 数据库验证
  • Data Refine筛选特征峰
  • 自动化导出结果表格
  • SVG格式图片导出
  • PSM离子列表导出

软件功能亮点

  • 升级后的DeepNovo 可通过FDR对从头测序肽段进行质控
  • 利用深度学习进行从头测序辅助的数据库搜索，以最大限度提高肽段鉴定效率
  • DIA 工作流程(谱图库搜索 + 直接数据库搜索 + DIA de novo测序)
    • 提高直接数据库搜索的灵敏度和准确性。
    • 基于深度学习的技术，增强谱图、保留时间和碰撞截面值预测。
    • Hybrid-DIA支持靶向和全局蛋白综合分析
  • 包含 500 多种修饰的翻译后修饰 (PTM)信息
  • 序列变异和突变位点鉴定
  • DeepNovo 免疫肽组学工作流：集成经典和非经典数据库搜索、同源性搜索和 DeepNovo，通过 FDR质控提升HLA多肽鉴定
  • DIA 多肽组工作流
  • 非标记和标记定量：TMT (MS2, MS3) / iTRAQ，SILAC, 18D标记，ICAT，以及用户自定义的定量方法等。
  • 定量结果可视化：PCA，热图，火山图、相关性分析、提取离子色谱图（XIC）等
  • 易于使用的图形用户界面(GUI)可以查看和展示数据的细节信息，方便用户过滤和验证结果。
  • 谱图库查看工具使用户可以在使用前评估质量和验证谱图库。
  • 以可视化的方式展示统计结果，以评估原始数据和结果的质量。
  • LC-MS/MS 热图提供多肽特征的完整可视化，有鉴定信息的MS/MS谱图所处的位置，并与之相关的质荷比(m/z)，保留时间(RT)，补偿电压(CV)，离子淌度(1/k0)和信号强度等
  • PEAKS IMS 附加模块：支持离子淌度质谱蛋白质组学（timsTOF Pro、FAIMS）。
  • 针对每种仪器和碎片类型进行专门优化，以确保最佳的准确性和灵敏度。
  • 全面支持DDA和DIA的定性定量分析。

软件概览

算法

授权信息

配置

算法

PEAKS 12.5 在所有分析中均采用最新的 PEAKS 算法，包括数据加载/优化、鉴定和定量。针对 DDA 和 DIA 分析，提供了深度学习增强的鉴定工作流程，鉴定率提高了 10% 以上。

整合直接序列数据库搜索的一体化DIA工作流

PEAKS Studio 12.5 提供了一种独特的DIA 工作流 通过整合三种方法——谱图库搜索、直接数据库搜索和从头测序，来最大限度地提高肽段的鉴定率，鉴定和定量的提升幅度可达 20%，并且能为 CPU 和 GPU 资源带来更快的处理速度。

  1. SL search是针对于预定义的谱图库进行的。不包含在谱图库中的多肽可以用direct DB的方法直接对蛋白的序列数据库继续搜索
  2. DIA数据可以直接对蛋白序列数据库进行搜索。优化的机器学习算法可以提高多肽鉴定的灵敏度与准确度
  3. 在序列数据库中未得到好的多肽匹配的谱图，可以进行从头测序
  4. 无论是来自于谱图库搜索还是直接序列数据库搜索的多肽鉴定结果，都可以进入到下一步的定量分析

注意：在PEAKS中，以上三种方法：PEAKS SL search，Direct DB search 和从头测序都是可选的，并且可以按顺序组合或者单独执行分析，对于用户不同的分析目的，工作流的定义更为灵活。

LC/MS 数据优化视图

  • PEAKS 12.5 对 DIA 模式下的 LC/MS 数据优化视图进行了重新设计
  • 用户现在可在 LC/MS 图谱中直观查看前体离子、带 / 不带前体离子关联的鉴定结果，以及从头测序标签，从而优化结果验证流程。
  • 肽段选项卡与 LC/MS 图谱实现了更无缝的集成：点击一个或多个鉴定结果即可显示并比对支持的碎片离子，便于核验重叠肽段的鉴定结果。
  • 支持的碎片离子还会以 LC/MS 快照形式显示在肽段选项卡中，用户也可点击在完整 LC/MS 图谱上定位鉴定结果。

基于特征峰的定性工作流提高了灵敏度，实现多肽鉴定最大化

  • 专为DDA设计，提高了数据分析的重现性
  • 整合了数据库搜索和从头测序，实现深度蛋白质组学
  • PEAKS DDA的启用深度学习增强功能，使多肽的鉴定达到最大化

点击这里学习更多关于从头测序，助力您的蛋白质组学和多肽组学研究。

PEAKS DeepNovo 多肽组工作流:为免疫多肽设计的优化解决方案

该工作流是专门为多肽组学研究设计的，结合了数据库搜索、从头测序和多肽突变的鉴定。 Learn more

离子淌度定量分析，最大程度减少缺失值并提高准确性

PEAKS Glycan 分析模块：确定糖基化位点和糖结构信息

PEAKS Glycan 糖分析模块可以分析复杂的糖蛋白质组学数据，并为用户提供高灵敏度和可靠性的结果，帮助用户更深入的了解样品中糖蛋白质组的信息。Learn more

  • 可以通过PEAKS Glycan全面了解糖基化肽段和糖蛋白
  • 对糖蛋白组深度表征
  • 创新型糖肽的鉴定软件

质量控制(QC)功能——从原始数据到结果可视化

在 PEAKS® Studio 12.5 中的新质量控制（QC）分析功能，用户能够评估原始数据和/或结果的统计信息，并深入了解液相色谱 – 质谱（LC-MS）采集的属性。此自动化工具适用于数据依赖型采集（DDA）和数据非依赖型采集（DIA）数据，可提供确定数据质量的要素，并评估实验设置。

多肽特征峰视图

从数据优化到鉴定与定量，PEAKS 12.5系列均基于肽段特征展开。肽段特征包含一系列对应的质荷比（m/z）值、保留时间范围、由不同分子异构体形成的强度，以及作为第四维信息的离子淌度。

在PEAKS的鉴定结果中，用户将看到“特征”选项卡，该选项卡以可视化图表和表格形式呈现原始数据中每个肽段特征的全部细节。在肽段特征表中，PEAKS便捷地汇总了从LC-MS或LC-IMS/MS检测到的特征详情，包括通过数据库检索或从头测序确定的鉴定序列。每个特征还关联至对应的蛋白质视图、图谱视图及LC-MS或LC-IMS/MS视图，便于进一步核查。

PEAKS DB Search分析Thermo FAIMS DDA 数据

蛋白质视图

蛋白质视图可在DDA和DIA工作流程中全面展示复杂生物样本的蛋白质分析概况。针对每个蛋白质，序列覆盖度视图会显示带有图谱注释的肽段图谱，用于验证分析结果。借助PEAKS传统的de novo辅助数据库检索功能，用户能直观地看到：已鉴定的肽段序列以蓝色标注，而灰色条则表示de novo only匹配的标签序列。

PEAKS DB Search分析Bruker timsTOF diaPASEF数据

肽段视图

肽段视图提供包含MS1丰度信息的已鉴定肽段列表。对于每个修饰肽段，均关联其修饰位点的置信度（Ascore）。

PEAKS DirectDB Search分析Bruker timsTOF diaPASEF数据

定量视图

借助PEAKS Q附加模块，PEAKS Studio可同时测定一组样本中的相对蛋白质丰度变化，且无需预先知晓所涉及的蛋白质信息。

两组之间高度差异表达的蛋白质分析鉴定(fold change >2, FDR <0.01)，并以热图格式显示。

DIA Workflow

de novo Sequencing

PEAKS DB

PEAKS PTM

SPIDER

PEAKS DeepNovo Peptidome

PEAKS Q

PEAKS IMS

PEAKS Glycan

授权信息

PEAKS Studio 可以根据您实验室的使用需求选择授权版本

  • Desktop – 24 线程, 最多可以处理达到CPU的24核心
  • Workstation – 48 线程，最多可以处理达到CPU的48核心

硬件配置

PEAKS Studio 12.5建议安装在 Windows 10 或更高版本的 64 位 Windows 操作系统上。

推荐配置：

Desktop License: 30+ threads processors and 64 GB+ of RAM with compatible GPU (described below)

Desktop版本：30+ 线程处理器、64 GB+ RAM 以及兼容 GPU（如下所述）
Workstation版本：60+ 线程处理器、128 GB+ RAM 以及兼容 GPU（如下所述），如 Intel Core i7/i9/Xeon 或 AMD Ryzen 7/9/Threadripper 处理器

如果需要运行DeepNovo，要求机器配备NVIDIA CUDA计算能力≥8 且≥8GB内存的GPU。

运行 DIA 直接数据库搜索，建议机器配备 NVIDIA CUDA 计算能力≥5 且≥8GB ​​专用内存的GPU。

GPU 驱动必须更新到 CUDA 12.3 或更高版本

References & Resources

References

  1. Tran NH, Qiao R, Xin L, Chen X, Liu C, Zhang X, Shan B, Ghodsi A, Li M, Deep learning enables de novo peptide sequencing from data-independent-acquisition mass spectrometry, Nat. Methods, 16, 63–66 (2019). https://doi.org/10.1038/s41592-018-0260-3
  2. Tran NH, Zhang X, Xin L, Shan B, Li M. De novo peptide sequencing by deep learning. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 114, 8247-8252 (2017). https://doi.org/10.1073/pnas.1705691114

Resources