哥本哈根大学Jesper Olsen教授与中国医学科学院叶子璐研讨员等人在Cell期刊上宣布了关于单细胞蛋白质组学新技能SC-pSILAC的研讨论文。

  2.SC-pSILAC技能初次在单细胞水平完成了蛋白质丰度与蛋白质周转速率的同步精准丈量。

  3.因为现存技能的约束，单细胞蛋白质组学剖析大多仅丈量蛋白质丰度，使得该范畴显得较为单一。

  4.该研讨为细胞异质性研讨供给了全新的维度与视角，推进了细胞生物学与生命医学研讨的深入发展。

  虽然在样本制备和质谱（MS）仪器方面近期有所改善，但单细胞蛋白质组学（SCP）剖析大多仅丈量蛋白质丰度，这使得该范畴显得较为单一。蛋白质周转（Protein turnover），即蛋白质的组成与降解之间的平衡，关于细胞功用至关重要，而且调控着很多的生物进程和疾病（包括癌症）。

  蛋白质的安稳性（以蛋白质周转来界说）关于其功用至关重要，并在多种细胞和生物机制中发挥着调控效果。蛋白质周转动力学在调控信号级联反应和受体的收回/降解方面特别的重要，因而也与多种疾病相关（包括癌症）。一个闻名的比如是 p53 的活性，它常被称为基因组的守护者，其遭到降解的调控。此外，蛋白质周转也被制药/生物技能职业用于 PROTAC 药物，还可以供给有关翻译后润饰（PTM）动态的信息，因而是蛋白质化学的一个要害方面。

  根据质谱的蛋白质组学的一个共同之处在于，现在它是仅有一种可以经过细胞培养中氨基酸的脉冲安稳同位素标记（pSILAC）技能完成蛋白质组成、降解和周转的无偏且系统性丈量的技能。

  但是，到现在为止，pSILAC 仅适用于细胞系或安排的全体剖析，而且只能预算细胞集体的均匀蛋白质周转率，而细胞集体一般包括不同的细胞类型和细胞状况，例如细胞周期的不同阶段。根据显微镜的剖析标明，蛋白质周转率在不同细胞之间有差异，无论是全体上仍是针对单个蛋白质而言，而对单个细胞中蛋白质周转的研讨为细胞和分子生物学供给了额定的功用性见地。但是，此类研讨要么局限于非特异性蛋白质，要么仅针对数量很少的特定蛋白质。这凸显了需求一种可以在单细胞水平上一起评价蛋白质丰度和周转的办法。

  在这项研讨中，研讨团队利用了高灵敏度质谱仪器以及数据非依赖性收集（DIA）办法的最新进展，特别是凭借 Orbitrap Astral 完成的窄窗口（n）DIA 的多路复用 DIA 或 plex-DIA，以及经过改善单细胞蛋白组学样品制备进步剖析灵敏度，来展开单细胞脉冲安稳同位素标记（SC-pSILAC）试验，以一起剖析单细胞中的蛋白质丰度和蛋白质周转状况。

  研讨团队证明了SC-pSILAC 可在10个细胞及单个HeLa细胞中成功完成超越4000和3000种蛋白质的精准判定与定量，其间绝大多数蛋白一起具有轻、重安稳同位素标记，初次在单细胞层面精准描绘了蛋白质组成与降解的动态图谱。

  研讨团队进一步在人类诱导多能干细胞（hiPSC）的无定向分解进行了大规模的时刻序列 SC-pSILAC 剖析，涵盖了两个月内的 6 个采样时刻点，并剖析了超越 1000 个细胞。蛋白质周转动力学突出了蛋白质复合物与中心组蛋白周转的分解特异性共调理，区分了分裂细胞和非分裂细胞。

  最终，将细胞直径与单个蛋白质的丰度相关联标明，组蛋白和一些细胞周期蛋白并不随细胞巨细而改变。

  总的来说，该研讨开发的 SC-pSILAC 技能为单细胞生物学中的蛋白质动态供给了多维度视角，在传统单细胞蛋白质组学基础上，初次完成了单细胞水平上蛋白质动态改变的大局剖析，为细胞分解、细胞巨细调控、蛋白质转录后与翻译后调控等要害生物学问题供给了史无前例的东西与名贵资源，赋予单细胞多组学更宽广的研讨维度，更为精确地刻画了单细胞的功用状况，可极大地推进细胞生物学与生命医学研讨的深入发展。

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