用于蛋白熔解曲线数据分析的系统和方法技术方案

本教导涉及用于分析多个样品的熔解曲线数据的系统和方法的实施方案。根据多个实施方案，为了适应蛋白熔解曲线数据的复杂性，熔解温度(Tm)可通过一系列不同类型的蛋白熔解曲线数据来确定，所述蛋白熔解曲线数据在多种分析属性上具有可变性。多个样品的组合，连同数据的复杂性产生了以很容易方便最终用户分析数据的方式处理所述数据的需要。本教导的交互式图形用户界面(GUI)的多个实施方案提供了可由最终用户进行的快速且连续的变化，从而显示蛋白熔解曲线数据以允许此类分析。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于蛋白熔解曲线数据分析的系统和方法相关申请的交叉引用：本申请要求于2011年2月1日提交的美国临时专利申请第61/438621号、于2011年3月8日提交的美国临时专利申请第61/450306号和于2011年6月14日提交的美国临时专利申请第61/496980号的优先权，所述申请全部在此通过引用并入本文中。背景正如蛋白化学领域中的技术人员可获悉的，蛋白熔解曲线数据可发生很大的变化，并且可在多种分析属性上展现出可变性。此类分析属性可包括，例如但不限于曲线形状、背景信号、信号幅度的变化以及噪声。用于蛋白熔解曲线数据分析的本教导的系统和方法(其中可确定熔解温度(Tm))，满足了客观且一致地分析蛋白熔解曲线数据的需要。对于蛋白熔解曲线数据，例如在高通量分析中，可处理多个蛋白样品，这可产生一组蛋白熔解曲线数据，其在一系列分析属性上展现出高可变性。同时处理的多个样品的组合，连同数据的复杂性，产生了以容易帮助最终用户评价数据的方式处理数据的需要。附图简述图1的框图说明了示例性计算机系统的元件，所述计算机系统可应用于用于处理熔解曲线分析的蛋白样品的系统的控制和连接中。图2为可用于熔解曲线分析的蛋白样品的处理的一些仪器特征的实例的框图。图3为用于分析熔解曲线数据的交互式GUI的多个实施方案的输入示意图/输出示意图。图4的流程图描述了用于分析蛋白熔解曲线数据的系统和方法的多个实施方案。图5的流程图描述了用于分析蛋白熔解曲线数据的系统和方法的多个实施方案。图6的流程图描述了用于分析蛋白熔解曲线数据的系统和方法的多个实施方案。图7的图示说明了用于多相蛋白熔解的峰选择的方法的多个实施方案。图8的图示说明了用于多相蛋白熔解的峰选择的方法的多个实施方案。图9为根据本教导中系统和方法的多个实施方案的交互式GUI的示例性窗口。图10A和图10B为图9的GUI的实施方案的示例性部分，其显示了示例性弹出窗口的功能选择的作用。图11为根据本教导中系统和方法的多个实施方案的交互式GUI的示例性窗口。图12为图9的交互式GUI的实施方案的示例性部分，其显示了最终用户比较熔解温度(Tm)确定的多个实施方案的交互性质。图13为图9的交互式GUI的实施方案的示例性部分，其显示了最终用户选择用于分析熔解温度(Tm)确定的多个实施方案的目标温度区域的交互性质。图14为图9的交互式GUI的实施方案的示例性部分，其显示了用于观察熔解温度(Tm)确定的多个实施方案的选择数据的数据的拟合的设施。图15为本教导中交互式GUI的实施方案的示例性部分，其显示了用于观察显示多相熔解的数据的拟合的设施。图16为图14的交互式GUI的实施方案的示例性部分，其显示了用于观察显示多相的数据的拟合的设施。图17A和图17B显示了根据提供蛋白熔解分析的系统的多个实施方案的交互式GUI的特征，其显示了用于观察曲线与共有y轴对齐的多条曲线的设施。图18为显示了用于传送重复数据组相关信息的本教导中的多个实施方案的交互式GUI的特征。图19的图表描述了根据本教导中交互式GUI的系统和方法的多个实施方案，其描述了最终用户可接收的标志通知的多种条件图20描述了根据提供蛋白熔解分析的系统的多个实施方案的交互式GUI的特征的示例性部分，其显示了用于观察多种参数对重复数据组的影响的设施。图21描述了根据提供蛋白熔解分析的系统的多个实施方案的交互式GUI的特征的示例性部分，其显示了经由示例性弹出窗口的选择用于观察多种参数对重复数据组的影响的设施。图22是图19的交互式GUI的实施方案的示例性部分，其显示了用于观察多种参数对重复数据组的影响的设施。图23是图19的交互式GUI的实施方案的示例性部分，其显示了用于观察多种参数对重复数据组的影响的设施。图24A和图24B为本教导中交互式GUI的实施方案的示例性部分，其显示了用于观察显示出双相熔解的所选数据集的设施。图24C是本教导的交互式GUI的实施方案的示例性部分，其显示了用于观察多种参数对图24A和图24B中选择的数据集的重复数据组的影响的设施。图25A描述了根据提供蛋白熔解分析的系统的多个实施方案的交互式GUI的特征的示例性部分，其显示了经由示例性弹出窗口的选择用于观察△Tm的所选正阈值的结果的设施。图25B是图25A的交互式GUI的实施方案的示例性部分，其显示了用于观察落入所选正阈值的重复数据组的设施。图26A描述了本教导中交互式GUI的特征的示例性部分，其显示了经由示例性弹出窗口的选择用于观察△Tm的所选负阈值的结果的设施。图26B是图25A的交互式GUI的实施方案的示例性部分，其显示了用于观察落入所选负阈值的重复数据组的设施。详述本教导涉及容易帮助最终用户分析蛋白熔解曲线数据的系统和方法的实施方案。根据多个实施方案，熔解温度(Tm)可通过一系列不同类型的蛋白熔解曲线数据从蛋白热稳定性研究来确定，所述蛋白熔解曲线数据可在多种分析属性上展现出可变性。对于多个实施方案，分析属性可包括，例如但不限于曲线形状、背景信号、信号幅度的变化以及噪声。另外，多个样品可在多种实验条件下进行处理，从而产生最终用户可评价的大量数据。对于多个实施方案，由于产生数据的复杂性和数量，本教导的系统和方法提供了最终用户分析和评价数据的容易便利性。根据多个实施方案，提供了交互式图形用户界面(GUI)以方便最终用户分析和评价数据。在多个实施方案中，交互式GUI可为能提供允许最终用户连续并快速分析蛋白熔解曲线数据的各种特征的交互式工具。根据多个实施方案，交互式GUI可允许最终用户连续并快速分析和评价蛋白熔解曲线数据和用于确定Tm的数据亚集。对于多个实施方案，交互式GUI可允许最终用户连续并快速分析和评价蛋白熔解曲线数据和关于重复组数据的数据亚集，例如多个实验变量对重复数据集的影响，以及与所选组的蛋白熔解曲线数据有关的重复的集中趋势和方差。本领域技术人员可认识运用蛋白的熔解温度(Tm)的确定情况的各种测定。其中具有例如三级结构的蛋白，从所述三级结构变成无规卷曲结构的过程在本领域中被称为，例如但不限于蛋白变性、蛋白解折叠和蛋白熔解。此外，在多种样品溶液条件下，蛋白可显示出针对该蛋白所观察到的Tm的变化或移位为所述样品溶液条件的函数。多个术语例如热熔解测定(TMA)、热转移测定(TSA)、蛋白热转移(PTS)分析和差示扫描荧光光谱(DSF)是其中一种或多种蛋白的Tm的确定情况对分析是至关重要的领域中的术语的实例。关于蛋白化学适用的测量科学的方面，可以观察到检测器信号幅度的变化为蛋白折叠状态的变化的函数。在这方面，由于荧光信号幅度随施加于蛋白样品的温度而变化，可基于所述荧光信号幅度的增加或减少来进行多种分析。例如，在多种分析中，信号幅度可源自蛋白的氨基酸残基例如色氨酸。如本领域的技术人员所获悉的，色氨酸的最大荧光发射的强度、量子产率和波长是非常依赖于溶剂的。随着色氨酸残基周围溶剂极性的降低，荧光色谱位移至较短的波长并且荧光的强度增加。因此，当蛋白解折叠时，埋藏的色氨酸残基可暴露于更极性水溶剂环境中，以致从折叠状态到解折叠状态可观察到减少的信号幅度。不是使用源自蛋白分子的固有信号，其它分析可运用染料以指示蛋白的折叠状态。例如，可运用例如的荧光染料以监测蛋白的折叠状态。对于极性溶本文档来自技高网...

【技术保护点】
系统，所述系统包括：处理器；和与所述处理器通信的存储器；所述存储器存储以下指令：通过所述处理器接收一组蛋白熔解曲线数据；从初始熔解曲线数据生成并显示已处理的熔解曲线数据的第一数据集；向最终用户呈递用于交互式分析所述已处理的蛋白熔解曲线数据的第一数据集的界面，其中所述交互式分析包括生成已处理的蛋白熔解曲线数据的第二数据集的显示，其中所述已处理的蛋白熔解曲线数据的第二数据集响应于用户输入而生成。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.02.01 US 61/438,621;2011.03.08 US 61/450,306;1.系统，所述系统用于分析蛋白熔解曲线数据，所述系统包括：处理器；与所述处理器通信的存储器；用于通过所述处理器接收一组初始蛋白熔解曲线数据的装置；用于通过所述处理器接收第一分析区域的装置，所述第一分析区域限定用于拟合所述初始蛋白溶解曲线数据的第一温度范围，其中可反复改变所述第一温度范围内的第一初始温度和第一最终温度以限定第二分析区域，所述第二分析区域限定第二温度范围；用于从初始蛋白熔解曲线数据生成并显示已处理的蛋白熔解曲线数据的第一数据集的第一显示的装置；用于向最终用户呈递用于交互式分析所述已处理的蛋白熔解曲线数据的第一数据集的界面的装置，其中所述交互式分析包括生成并显示已处理的蛋白熔解曲线数据的第一数据集的第二显示，其中所述第一显示和所述第二显示是同时向用户显示的，所述第二显示为所述第一数据集的n阶导数，并且所述第一显示和所述第二显示是同步的，以使得用于所述第一显示的温度范围上的改变同时改变用于所述第二显示的温度范围，其中可使用所述界面上的交互工具反复改变所述温度范围。2.如权利要求1所述的系统，其中所述蛋白熔解曲线数据包括作为最终用户所选分析组的温度的函数的检测器响应值。3.如权利要求1所述的系统，其中所述第一数据集的第一显示为所述数据的Boltzmann拟合的显示。4.如权利要求1所述的系统，其中所述第一数据集的第二显示为所述数据的一阶导数图的显示。5.如权利要求1所述的系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：奈弗蒂塔·马朱木达尔，哈里森·梁，吴若云，
申请(专利权)人：生命技术公司，
类型：发明
国别省市：美国;US