GroupFilter: программное решение проблемы дискриминации идентификаций масс-спектров высокого разрешения при работе поискового алгоритма Morpheus
T12N4
Марк Витальевич Иванов, Лев Игоревич Левицкий,
Анна Александровна Лобас, Михаил Владимирович Горшков
Morpheus – поисковый алгоритм, специально разработанный для работы с масс-спектрометрическими данными высокого разрешения и точности измерения масс. Однако, по признанию разработчиков, одним из недостатков, ограничивающих его широкое использование, является дискриминация идентификаций коротких пептидов. Решение этой проблемы может потенциально увеличить чувствительность поиска при фиксированном уровне ложноположительных идентификаций в случае работы с триптическими пептидами, распределение которых сдвинуто в сторону коротких длин аминокислотных последовательностей. В представленной работе предложен новый подход к фильтрации результатов поиска, выдаваемых алгоритмом Morpheus, который подразумевает дополнительную группировку всех идентификаций тандемных масс-спектров по количеству пиков ионов-фрагментов, совпавших с теоретическими, с последующей независимой фильтрацией идентификаций в каждой из получившихся групп до заданного уровня ложноположительных идентификаций. Уровень ложноположительных идентификаций рассчитывается отдельно для каждой группы с использованием баз данных ложных белковых последовательностей. Показано, что применение данного алгоритма к идентификациям, полученным при помощи поисковой машины Morpheus, не приводит к существенному замедлению процесса анализа данных. Предложенный способ обработки результатов идентификации пептидов был реализован в виде модуля GroupFilter на языке программирования Python. Для проверки работы программы было использовано несколько наборов данных с разных типов масс-спектрометров, включая наборы данных, использованные разработчиками поискового алгоритма Morpheus. Раздельная фильтрация распределенных по группам идентификаций привела к увеличению количества идентифицированных пептидов до 18 % по сравнению со стандартной процедурой обработки идентификаций поисковой машины Morpheus. Разработанный модуль может быть использован как в качестве независимого дополнения к поисковому алгоритму Morpheus, так и в составе протеомных поисковых платформ, в которых Morpheus интегрирован в виде сторонней скоринг-функции.
