Schnelle und präzise Peptididentifikation aus Tandemmassenspektren

Die Massenspektrometrie, die Kerntechnologie im Bereich der Proteomik, verspricht, Wissenschaftlern zu ermöglichen, das gesamte Spektrum der Proteine in einer komplexen biologischen Probe zu identifizieren und zu quantifizieren. Derzeit ist das Hauptengpass in diesem Experiment computergestützt. Bestehende Algorithmen zur Interpretation von Massenspektren sind langsam und können einen großen Teil der gegebenen Spektren nicht identifizieren. Wir beschreiben ein Datenbanksuchprogramm namens Crux, das das weit verbreitete Datenbanksuchprogramm Sequest neu implementiert und erweitert. Zur Geschwindigkeit verwendet Crux ein Peptid-Indexierungsschema, um Kandidatenpeptide für ein gegebenes Spektrum schnell abzurufen. Für jedes Peptid in der Zieldatenbank generiert Crux auf der Stelle gemischte Decoy-Peptide, die ein gutes Nullmodell bieten und somit genaue Schätzungen der Fehlerentdeckungsrate ermöglichen. Crux implementiert auch zwei kürzlich beschriebene Nachbearbeitungsmethoden: eine p-Wert-Berechnung, die auf der Anpassung einer Weibull-Verteilung an die beobachteten Werte basiert, und eine halbüberwachte Methode, die lernt, zwischen Ziel- und Decoy-Matches zu unterscheiden. Beide Methoden verbessern die Gesamtidentifikationsrate der Peptide erheblich. Crux ist in C implementiert und wird mit Quellcode frei an nichtkommerzielle Benutzer verteilt.