计算机应用

作者：姚理进, 张迪, 周丕宇, 曲志坚, 王海鹏

单位：1.山东理工大学 计算机科学与技术学院，山东 淄博 255049；2.中国科学院 数学与系统科学研究院，北京 100190

关键词：从头测序,Transformer,门控循环单元,谱峰连接图,磷酸化肽

基金：国家重点研发计划项目(2022YFA1304603)

利用串联质谱对蛋白质酶切产生的肽段进行测序（称为肽鉴定）是蛋白质组学研究的支撑技术。现有肽段从头测序算法在鉴定具有重要生物学意义的磷酸化修饰肽段时准确度受限，主要原因是磷酸化修饰导致碎裂模式更复杂，易产生中性丢失峰，且磷酸化肽的质谱图在常规质谱数据中丰度较低。因此，提出基于Transformer和门控循环单元（GRU）的从头测序算法TGNovo。TGNovo引入谱峰连接图，显式建模谱峰间的质量差关系，指导Transformer编码器捕捉谱图特征。Transformer模块与GRU模块分别建模谱图与氨基酸序列的关联以及谱峰间与氨基酸间的依赖关系，二者协同工作以实现肽段重建。相较于完全基于Transformer的从头测序算法Casanovo， TGNovo通过谱峰连接图和GRU模块充分利用谱图先验信息，增强了模型对谱图的建模能力。在跨物种磷酸化肽段评测中， TGNovo在肽水平和氨基酸水平的召回率上比Casanovo分别平均提升了16.5和37.1个百分点；此外，在免疫肽数据集上的实验结果表明， TGNovo鉴定的高可信抗原肽覆盖了数据库搜索结果的86%。

来源：2026年第1期

《计算机应用》期刊编辑部

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