摘要
代谢物与蛋白质间的多对多关联关系、细胞区室化带来的空间限制，使得蛋白质组与代谢组数据的整合分析一直存在难点。针对该问题，本研究开发了网页端工具PMconv，可基于已有生物学知识实现蛋白质组与代谢组数据的双向映射。该工具依托人类代谢组数据库（HMDB）的人工整理关联信息与STRING数据库的蛋白互作数据，推导实验检出分子与通路注释分子间潜在的生化联系。工具支持交互式网络可视化，并可导出人类蛋白图谱数据库的亚细胞区室注释信息，辅助解析互作关系的空间分布特征。PMconv可作为多组学研究的探索性工具，用于研究假设构建与特征筛选；需注意，基于知识库得到的关联结果若要开展区室特异性解读，必须经过实验验证。
lapd@ibmc.msk.ru
#蛋白质 #代谢组学 #质谱技术 #数据整合 #多组学
结果
面向蛋白质代谢组学网络分析的交互式平台
图1PMconv用户操作界面
(a) 代谢组数据自定义筛选面板，支持按分子式分组、设置数据来源及关联度阈值；
(b) 示例数据集加载按钮，用于功能演示与测试；
(c) 结果导出按钮，可将分析结果保存为CSV格式文件；
(d) 交互式网络可视化界面：红色圆形代表蛋白质，深红色圆形代表转运蛋白，蓝色方形代表代谢物；界面支持视图缩放、平移与节点选中，可用于解析蛋白质-代谢物关联关系。
血浆蛋白质组与代谢组呈现多样化生物学功能
图2 生物样本代谢组与蛋白质组的双向映射分析
(a) 代谢物交集对比；
(b) 蛋白质交集对比。
PP =实测血浆蛋白质组、AP =实测脂肪细胞蛋白质组、PP*=通路推导血浆蛋白质组、AP*=通路推导脂肪细胞蛋白质组；PM =实测血浆代谢组、AM =实测脂肪细胞代谢组、PM*=通路推导血浆代谢组、AM*=通路推导脂肪细胞代谢组。图中省略无交集的数据集。
(c) 实测血浆、脂肪细胞特有蛋白，以及通路推导蛋白的亚细胞定位分布。
PMconv整合STRING与HMDB数据库解析生物学过程
表1蛋白质富集排名前5的Reactome生物学通路
图3 蛋白互作网络与蛋白-代谢物关联网络
(a) 基于STRING数据库构建的蛋白-蛋白互作网络；
(b) 基于PMconv构建的蛋白-代谢物通路关联网络（红色圆形：蛋白质，蓝色方形：代谢物）。网络数据来自实测血浆蛋白（PP）、脂肪细胞蛋白（AP）的实验验证型物理互作（采用STRING数据库严格筛选标准），并结合2类样本共同检出的代谢物（PM、AM）构建。绿色圈注为SLC3A2蛋白，该蛋白通过2种代谢物整合至整体互作网络中。
(c) LARS1、LARS2、RARS1与SLC3A2的蛋白-代谢物互作关系：粉色圆形 =血浆蛋白，橙色圆形 =脂肪细胞蛋白，浅橙色方形 =血浆与脂肪细胞共同检出的代谢物，黄色方形 =仅脂肪细胞检出的代谢物。
材料与方法
蛋白质代谢组转换工具PMconv
图4 PMconv工作流程（基于HMDB实现蛋白与代谢物ID转换）
红色元素代表蛋白质（UniProt ID/蛋白质组），蓝色元素代表代谢物（HMDB ID/代谢组）；Metabolome*、Proteome *分别指与输入分子处于同一代谢通路的代谢物、蛋白质唯一ID集合。
数据
PMconv工具可通过网址在线使用
https://pmconv.streamlit.app/
工具源代码已上传至GitHub代码仓库
https://github.com/Ministreliya131/PMconv
详细总结
思维导图
参考
Int J Mol Sci. 2026 Jun 4;27(11):5086. doi: 10.3390/ijms27115086.
PMconv: How to Compare Proteomes and Metabolomes?
注：AI辅助创作，如有不当欢迎指出。内容仅供参考，不构成任何建议。
