휴먼 단백질 아틀라스

Human Protein Atlas
휴먼 단백질 아틀라스
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내용
설명인간 단백질 아틀라스 포털은 정상 인체 조직과 다른 암 유형의 단백질의 공간 분포와 단일 세포에서의 하위 세포 지역화를 보여주는 수백만 장의 고해상도 이미지를 가진 공개 데이터베이스다.
유기체인간
연락처
리서치센터KTH, UU, SciLifeLab, 스웨덴
1차 인용Uhlén M, et al. (January 2015). "Proteomics. Tissue-based map of the human proteome". Science. 347 (6220): 1260419. doi:10.1126/science.1260419. PMID 25613900. S2CID 802377.
접근
웹사이트www.proteinatlas.org
다운로드 URLwww.proteinatlas.org/about/download
도구들
웹고급 검색, 대량 검색/다운로드
잡다한
버전 지정네
데이터 릴리스
빈도수		12개월
버전21
큐레이션 정책예 – 수동
책갈피 가능
실체		예 – 개별 단백질 입력 및 검색 모두

인간단백질아틀라스(HPA)는 항체 기반 영상화, 질량분광기 기반 단백질학, 성적표기학, 시스템생물학 등 다양한 오믹스 기술을 통합해 세포, 조직, 장기에 있는 모든 인간 단백질을 지도화하는 것을 목표로 2003년부터 시작된 스웨덴 기반 프로그램이다.지식 자원의 모든 데이터는 학계와 산업계의 과학자들이 인간 프로테오메 탐사를 위한 데이터에 자유롭게 접근할 수 있도록 개방된 접근이다.2021년 11월에 버전 21이 출시되었다. 많은 새로운 데이터와 컨텐츠가 추가되었고 자원은 이제 모든 인간 단백질에 대한 보완 정보를 가진 10개의 별도 섹션을 포함하고 있다.약 1,500만 개의 개별 웹페이지에서 모든 데이터가 업데이트되었다.인간 단백질 아틀라스 프로그램은 이미 인간 생물학 및 질병 분야의 수 천 개의 출판물에 기여했으며 ELIX라는 단체에 의해 선정되었다.더 넓은 생명과학 공동체를 위한 그것의 근본적인 중요성 때문에 유럽의 핵심 자원으로서의 IR.HPA 컨소시엄은 크누트와 앨리스 월렌버그 재단의 자금 지원을 받는다.null

10구간

인간 단백질 아틀라스는 10개의 섹션으로 구성되어 있다.

  • 인간 단백질 아틀라스의 조직[1] 섹션은 mRNA와 단백질 수준 둘 다에 있는 유전자의 인간 조직에서 표현 프로파일에 초점을 맞추고 있다.44개의 정상 인체 조직 유형의 단백질 표현 데이터는 면역항체 화학물질을 이용한 항체 기반 단백질 프로파일링에서 도출된다.정상 조직에 착색된 면역항화학의 모든 기본 이미지는 단백질 표현 수준에 대한 지식 기반 주석과 함께 이용할 수 있다.
  • 브레인[2] 섹션은 인간, 돼지, 쥐의 데이터 통합을 기반으로 포유류 뇌의 단백질 표현 개요를 포함한 뇌의 종합적인 공간 프로파일링을 제공한다.현장 국산화에서 친화력 기반 단백질과 결합한 기록체학 데이터는 인간 단백질 아틀라스의 뇌 중심 하위 지도책에서 이용할 수 있다.제시된 데이터는 인간의 유전자와 돼지와 생쥐의 일대일 맞춤법에 대한 것이다.유전자 요약 페이지는 모든 단백질 코딩 유전자에 대해 개별 핵 및 하위 영역에 대해 뇌의 13개 주요 영역 형태의 계층적 표현 풍경을 제공한다.선택된 단백질의 경우 세포 및 세포하 단백질 분포를 탐색하기 위해 고함량 영상을 이용할 수 있다.또한 Brain 섹션에는 사용자가 생리학 및 기능과 연계된 고유한 단백질 표현 프로파일을 식별할 수 있도록 한 영역 또는 그룹에 표현력이 높은 유전자의 목록이 수록되어 있다.
  • 단일 세포 유형[3] 섹션에는 25개의 인체 조직과 말초혈액 단핵 세포(PBMC)의 단일 세포 RNA 염기서열(scRNAseq) 데이터를 기반으로 하는 정보와 함께 해당 공간 단백질 표현 패턴을 시각화하는 사내 생성 면역화학적으로 착색된 조직 섹션이 수록되어 있다.scRNAseq 분석은 공개적으로 이용 가능한 게놈 광범위한 표현 데이터를 기반으로 했으며, 15개의 다른 세포 유형 그룹에 해당하는 444개의 개별 세포 유형 군집의 모든 단백질 코딩 유전자로 구성되어 있다.이러한 단일 세포 유형에서 상승된 유전자의 수와 하나, 여러 개 또는 모든 세포 유형에서 검출된 유전자의 수를 결정하기 위해 특이성과 분포 분류를 수행했다.각 세포 유형에서 표현된 유전자는 인간 조직에서 해당하는 면역항화학적 착색에 대한 링크와 함께 인터랙티브 UMAP 플롯과 막대 차트로 탐색할 수 있다.
  • 조직 세포 유형 섹션에는 공개 가능한 벌크 RNAseq 데이터의 통합 네트워크 분석을 사용하여 생성된 모든 인간 단백질 코딩 유전자에 대한 세포 유형 표현 특이성 예측이 포함되어 있다.특정성 분류는 개별 조직 내의 각 구성 세포 유형에서 어떤 유전자가 농축되어 있는지 예측하는 데 사용된다.데이터는 조직별, 사내에서 생성된 면역화학적으로 얼룩진 조직 부분과 함께 탐색할 수 있다.또한, 코어 세포 유형 분석은 프로파일링된 조직의 전체 또는 대다수의 세포 유형(예: 내피 세포 또는 대식세포)에 초점을 맞춘다.여기서는 여러 조직에서 이러한 코어 세포 유형의 특이성이 예측된 유전자가 상세하게 설명된다.
  • 그 Pathology[4]섹션이 정보 인간의 암 유발의 17 다른 형태 함께 사내의 수백만 immunohistochemically은 얼룩지고 조직 부분 이미지와Kaplan-Meier 구성 각자의 인간의 단백질 유전자의 mRNA표현과 암 환자 surviv의 상관 관계를 보여 주고 생성되에서 mRNA과 단백질을 표현한 자료를 바탕으로 포함하고 있다.알.
  • 면역세포[5] 섹션에는 다양한 B세포와 T세포, 단세포, 과립세포, 덴드리트세포 등을 포괄하는 인간 단백질 코딩 유전자의 게놈 폭 RNA 발현 프로필에 대한 단일 세포 정보가 담겨 있다.transcriptomics 분석은 세포 분류로 격리된 18가지 세포 유형을 포함하며 모든 면역세포에 걸친 특이성, 분포 및 표현 군집에 기초한 분류를 포함한다.
  • 혈액 단백질[6] 섹션은 질량 분석 기반 단백질학 연구, 발표된 면역 분석 데이터 및 근접 확장 분석(PEA)에 기초한 종방향 연구로부터 인간 혈액에서 검출된 단백질의 혈장 농도를 추정한다.나아가 인간의 혈액에 적극적으로 분비될 것으로 예측되는 유전자에 대한 주석과 소화관이나 뇌와 같은 인체의 다른 구획이나 장기 계통에 대한 주석 등 '인간 분비물'에 대한 분석이 제시된다.
  • 인간 단백질 아틀라스의 하위 세포[7] 부분은 13041개 유전자(인간 단백질 부호화 유전자의 65%)로 인코딩된 단백질의 발현과 주피오템포럴 분포에 대한 고해상도 통찰력을 제공한다.각 유전자에 대해 단백질의 세포하분포는 세포선 섹션에서 발견된 세포선 중 36개의 부분집합에서 선택한 최대 3개의 서로 다른 세포선에서의 면역유동성(ICC-IF)과 공초점 현미경 검사에 의해 조사되었다.영상분석 결과 단백질의 세포하위 국산화효소는 35개의 서로 다른 세포와 미세한 세포하 구조 중 하나 이상으로 분류되었다.또한, 이 섹션에는 단백질 표현 수준 및/또는 아세포 분포에서 단세포 변동을 표시하는 유전자의 주석과 그러한 변동의 세포 주기 의존성에 대한 확대 분석이 포함된다.
  • 셀 라인 섹션에는 69개의 인간 세포 라인에 있는 인간 단백질 코딩 유전자의 게놈 폭 RNA 발현 프로필에 대한 정보가 담겨 있다.transcriptomics 분석에는 모든 셀 라인에 걸친 특수성, 분포 및 표현 군집 분석에 기초한 분류가 포함된다.
  • 대사[8] 섹션은 가장 절제된 인간 대사 네트워크의 맥락에서 단백질 기능과 조직 고유의 유전자 발현을 탐구할 수 있게 한다.신진대사에 관련된 단백질의 경우 대사 서브시스템/통로, 세포실, 단백질과 관련된 반응 횟수를 설명하는 대사 요약이 제공된다.120개 이상의 수작업으로 큐레이션된 대사 경로 지도는 각 단백질이 서로 다른 대사 과정에 참여하는 것을 시각화하는 것을 돕는다.각 경로 지도에는 대사 경로에 관련된 모든 단백질에 대해 256개의 다른 조직 유형에 걸친 mRNA 수준을 상세히 기술하는 열 지도가 첨부되어 있다.자세한 내용과 전체 셀룰러 컴파트먼트 맵은 metabolicatlas.org에서 확인할 수 있다.[9]

추가 기능

HPA의 10개 섹션, 유전자와 단백질 표현 외에도, HPA 웹사이트에서 이용할 수 있는 다양한 특징들이 있는데, 여기에는 Martha Atlas, 교육 자료, 무료 다운로드 가능 데이터 등 통합된 외부 자원들이 포함된다.null

  • HPA의 "학습" 섹션에는 항체 기반 응용과 기술에 관한 정보, 역사 사전, 교육용 3D 비디오 등을 포함한 교육 자원이 포함되어 있다.사전은 일반 인체 장기 및 조직, 암 조직 및 세포 구조의 전체 슬라이드 영상에 대한 무료 전체 화면 탐색을 위한 인터랙티브 도구로, 모든 주요 구조 요소에 대한 상세한 주석을 안내한다.HPA는 인체의 탐사를 3D로 묘사하는 교육 영상을 제작해 항체 기반 조직 프로파일링과 라이트 시트 현미경 검사를 이용해 제작했다.이 영화들은 유튜브 채널뿐만 아니라 HPA 웹사이트에서도 볼 수 있다.
  • HPA에서 사용되는 데이터셋은 연구 커뮤니티 내에서 추가 연구를 장려하기 위해 자유롭게 이용할 수 있도록 만들어진다.광범위한 데이터셋에 대한 액세스는 다양한 검사에서 게놈 전체 데이터를 포함하는 다운로드 가능한 28개의 다른 파일을 사용할 수 있는 HPA의 다운로드 가능한 데이터 페이지를 통해 제공된다.

역사

휴먼 단백질 아틀라스 프로그램은 2003년에 시작되었고 비영리 단체인 크누트와 앨리스 월렌버그 재단이 자금을 지원했다.이 프로젝트의 주요 현장은 왕립 공과대학(KTH), 화학, 생명공학 및 보건 공학 대학(스웨덴 스톡홀름)이다.또한, 이 프로젝트에는 웁살라 대학, 카롤린스카 대학, 찰머스 공과대학교, 룬드 대학의 연구 그룹뿐만 아니라 유럽, 미국, 한국, 중국, 인도의 연구 그룹들과 함께 시작된 몇몇 현재와 과거의 국제 협력도 포함되어 있다.마티아스 울렌 교수가 이 프로그램의 감독이다.null

인간 단백질 아틀라스 프로그램에서 인간 단백질 전체를 탐구하는 출발점을 뒷받침하는 연구는 1990년대 후반과 2000년대 초반에 수행되었다.21번 염색체의 염색체 폭 단백질 프로파일링을 위해 인간 단백질 재조합에 대해 제기된 친화력 정화 항체를 이용한 친화력 단백질학 전략을 채택한 시범 연구가 수행되었다.[10]그 밖에 모노 특이 항체의 병행·자동 친화 정화 프로세스와 그 유효성 확인을 위한 프로젝트도 추진되었다.[11][12]null

리서치

인간 단백질 아틀라스 작업흐름에서 생산되는 항체와 항원은 유방암, 전립선암, 대장암, 당뇨병, 자가면역질환, 난소암, 신부전 등 다양한 질병의 잠재적 바이오마커를 연구하기 위한 연구 프로젝트에 사용된다.[13][14][15][16][17][18]null

휴먼 단백질 아틀라스 프로젝트와 관련된 연구자들은 protocols.io의 오픈 액세스 그룹에서 프로토콜과 방법 세부사항을 공유하고 있다.[19]조직과 세포의 프로파일링에 사용되는 항체 시약의 검증에 많은 노력을 기울이며, HPA는 국제항체검증 워킹그룹(IWGAV)의 제안대로 엄격한 항체검증 기준을 구현했다.[20][21][22]null

공동작업

휴먼 단백질 아틀라스 프로그램은 EU의 9개 연구 프로젝트인 컨벤션, 바이오_NMD, 아피노믹스, 케이지키드, 유라트란스, ITFoM, 다이렉트, 프라임즈.

참고 항목

참조

  1. ^ Uhlén M, Fagerberg L, Hallström BM, Lindskog C, Oksvold P, Mardinoglu A, et al. (January 2015). "Proteomics. Tissue-based map of the human proteome". Science. 347 (6220): 1260419. doi:10.1126/science.1260419. PMID 25613900. S2CID 802377.
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  5. ^ Uhlen, M; Karlsson, MJ; Zhong, W; Tebani, A; Pou, C; Mikes, J; Lakshmikanth, T; Forsström, B; Edfors, F; Odeberg, J; Mardinoglu, A; Zhang, C; von Feilitzen, K; Mulder, J; Sjöstedt, E; Hober, A; Oksvold, P; Zwahlen, M; Ponten, F; Lindskog, C; Sivertsson, Å; Fagerberg, L; Brodin, P (20 December 2019). "A genome-wide transcriptomic analysis of protein-coding genes in human blood cells". Science. 366 (6472). doi:10.1126/science.aax9198. PMID 31857451. S2CID 209424418.
  6. ^ Uhlén, M; Karlsson, MJ; Hober, A; Svensson, AS; Scheffel, J; Kotol, D; Zhong, W; Tebani, A; Strandberg, L; Edfors, F; Sjöstedt, E; Mulder, J; Mardinoglu, A; Berling, A; Ekblad, S; Dannemeyer, M; Kanje, S; Rockberg, J; Lundqvist, M; Malm, M; Volk, AL; Nilsson, P; Månberg, A; Dodig-Crnkovic, T; Pin, E; Zwahlen, M; Oksvold, P; von Feilitzen, K; Häussler, RS; Hong, MG; Lindskog, C; Ponten, F; Katona, B; Vuu, J; Lindström, E; Nielsen, J; Robinson, J; Ayoglu, B; Mahdessian, D; Sullivan, D; Thul, P; Danielsson, F; Stadler, C; Lundberg, E; Bergström, G; Gummesson, A; Voldborg, BG; Tegel, H; Hober, S; Forsström, B; Schwenk, JM; Fagerberg, L; Sivertsson, Å (26 November 2019). "The human secretome". Science Signaling. 12 (609). doi:10.1126/scisignal.aaz0274. PMID 31772123. S2CID 208321549.
  7. ^ Thul, PJ; Åkesson, L; Wiking, M; Mahdessian, D; Geladaki, A; Ait Blal, H; Alm, T; Asplund, A; Björk, L; Breckels, LM; Bäckström, A; Danielsson, F; Fagerberg, L; Fall, J; Gatto, L; Gnann, C; Hober, S; Hjelmare, M; Johansson, F; Lee, S; Lindskog, C; Mulder, J; Mulvey, CM; Nilsson, P; Oksvold, P; Rockberg, J; Schutten, R; Schwenk, JM; Sivertsson, Å; Sjöstedt, E; Skogs, M; Stadler, C; Sullivan, DP; Tegel, H; Winsnes, C; Zhang, C; Zwahlen, M; Mardinoglu, A; Pontén, F; von Feilitzen, K; Lilley, KS; Uhlén, M; Lundberg, E (26 May 2017). "A subcellular map of the human proteome". Science. 356 (6340). doi:10.1126/science.aal3321. PMID 28495876. S2CID 10744558.
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