Gel2DE - A software tool for correlation analysis of 2D gel electrophoresis data

Abstract

BackgroundTwo-dimensional gel electrophoresis (2DE) is a powerful technique for studying protein isoforms and their modifications. Existing commercial 2D image analysis tools rely on spot detection that limits analysis of complex protein profiles, e.g. spot appearance/disappearance or overlapping spots. Pixel-by-pixel correlation analysis, an analysis technique for identifying relations between protein patterns in gel images and external variables, can overcome such limitations in spot analysis.ResultsWe have implemented the first publically available pixel-by-pixel correlation analysis tool, the software Gel2DE. 2D immunoblot time course analysis of p53 protein stabilization in response to ionizing irradiation shows that pixel-by-pixel analysis can yield an overall activation biosignature for p53, despite changing spots shape, size and position.ConclusionsPixel-by-pixel correlation of aligned 2D images permits analysis of complex protein patterns. We anticipate that the Gel2DE correlation software will be a useful tool for future bioinformatics discoveries through 2D gel electrophoresis.

Key Proteomics Tools for Fundamental and Applied Microalgal Research

“…Bioinformatics encompasses algorithms and software developed to analyze and interpret biological data. For proteomics, bioinformatics can be used for protein–protein search (i.e., classical BLAST), for in silico analyses (e.g., structure modeling and protein-protein interactions as further discussed in Section 6 ), and to analyze data from, for example, 2D gel electrophoresis [ 101 ]. High-throughput proteomics also critically relies on bioinformatics to acquire and analyze the large datasets generated by mass spectrometry [ 18 , 23 , 61 , 88 , 90 ].…”

A Comparison of p53 Isoform Profiles and Apoptosis Induced by Camptothecin or a Herbal Khat Extract (Catha Edulis (Vahl) Forssk. ex Endl.) in Leukemic Cell Lines: Exploring Cellular Responses in Therapy Development

“…The p53 2DI images were analyzed using the correlation software Gel2DE v. 1.8 [22,39]. The 2DI images were normalized and aligned after reoccurring spots, and then subjected to pixel-by-pixel correlation to the external parameter (i.e., hours of treatment with khat or CPT) using a Spearman rank-order correlation test.…”

Structural-functional diversity of p53 proteoforms

“…На основании сравнения сигнатур белковых препаратов лейкоцитов здоровых доноров и больных ОМЛ (полноразмерный белок р53 и две изоформы (р53β и р53γ) был разработан потенциальный метод диагностики этого заболевания [125]. Разница в сигнатурах белка p53 в контрольном образце и после γ-облучения показана в работе [126]. Полноразмерный белок p53 из клеточной линии с моноцитарным лейкозом, определяемый как цепочка из 5 пятен, превращался в сплошную полоску со значительным сдвигом в сторону более высоких рН, что свидетельствует об активации белка р53 ионизирущим излучением и значительных модификациях p53, повышающих его pI (рис 5; 2А и 2В).…”

“…2DE Вестерн-блоты с использованием антител, детектирующих р53FL, p53β, p53γ. 1 -А -лизат нормальных клеток (фибробласты, ФЛЭЧ); В, С -лизат опухолевых клеток (глиобластомы линий L и Т (адаптировано с разрешения из [127]); 2 -клеточная линия моноцитарного лейкоза: А -контроль; B -γ-облучение дозой 25 Гр с последующей инкубацией в течение 6 ч (адаптировано с разрешения из [126]); 3 -лизат клеток глиобластомы линии "Л": А -до облучения; В -после γ-облучения дозой 35 Гр с последующей инкубацией в течение 4 ч (наши неопубликованные данные); 4 -корреляция биосигнатуры белка р53 с молекулярными прогностическими маркерами у пациентов (ОМЛ) с разным мутационным статусом: Амутация NPM1, детектируется положительная корреляция с изоформами р53β/γ -положительный прогноз; В -мутация FLT3 (рецептор тирозинкиназы), детектируются p53FL и изоформы р53β/γ -негативный прогноз (адаптировано с разрешения из [35]).…”