把握机遇 | 探索单细胞蛋白质组学的魅力

2024-03-22 10:02:53, 莲莲看 北京青莲百奥生物科技有限公司


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单细胞蛋白质组学

单细胞蛋白质组学是研究组织单个细胞内蛋白质组成和功能的技术。与传统蛋白质组学相比,这项技术提供了更高的分辨率和更详细的信息,有助于深入了解细胞间的异质性和功能差异。通过揭示新型细胞亚型或表型,该技术为研究疾病机制提供了新视角,因而备受科学家关注。

单细胞蛋白质组学[1]

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单细胞蛋白质组学

新兴研究领域受到广泛关注

随着科技的飞速发展,生命科学领域的研究也在不断拓展,而单细胞蛋白质组学作为新兴领域备受瞩目,仅2023年,Nature Methods就已发表数十篇关于单细胞蛋白质组学的文章,展现其前瞻性。

单细胞蛋白质组学备受瞩目[1-11]

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为何如此关注单细胞蛋白质组学?

(1)细胞是生命的基本单位,内含丰富的DNA、RNA和蛋白质信息,而蛋白作为生命活动的执行者,能直接反映细胞功能和状态。

蛋白质是生命活动的执行者[12]

(2)单细胞蛋白质组学能够提供更为详尽的信息。2022年,美国哈佛医学院Joan S Brugge团队在期刊Developmental cell(IF=11.8)上发表的文章“A human breast atlas integrating single-cell proteomics and transcriptomics”表明在乳腺的研究中单细胞蛋白质组相较于转录组信息可以提供更为全面地细胞注释信息。

单细胞蛋白质组细胞注释信息更多[12]

(3)单细胞蛋白质组与单细胞转录组相关性较低。2022年,南京中医药大学的郭雪江团队在期刊Mol Cell Proteomics(IF=7.0)上发表的文章“Single-Cell Quantitative Proteomic Analysis of Human Oocyte Maturation Revealed High Heterogeneity in In Vitro-Matured Oocytes”表明在卵母细胞的研究中,单细胞蛋白质组与单细胞转录组的相关性较低,并且单细胞蛋白质组可以提供更为全面地信息。

单细胞蛋白质组与单细胞转录组相关性较差[13]

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单细胞蛋白质组学研究技术

近些年来,单细胞蛋白质组学的技术方法和进展也日新月异,根据目的主要分为靶向研究方法和非靶向研究方法。这些新技术的出现为我们提供了更多的研究工具,使得对细胞内部的蛋白质组成和功能进行更深入的探索成为可能。同时,这些技术的不断创新也为生物医学研究提供了新的思路和方法。

单细胞蛋白质组学的技术进展[14]

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单细胞蛋白质组学的应用方向

新方法和技术使得在小细胞亚群甚至单个哺乳动物细胞中测量成千上万种蛋白质成为可能,为生物医学研究带来了令人兴奋的新机遇。这些进展允许在生物研究中大规模分离和分析细胞亚群,实现更深入的蛋白质组覆盖。单细胞蛋白质组学测量可定义细胞类型和状态簇,支持时间推断,将蛋白质水平与功能表型联系起来,量化蛋白质变化并应用于研究蛋白质复合物、分析蛋白质构象,以及量化蛋白质修饰如磷酸化和蛋白水解。此外,整合同一生物系统中的蛋白质和RNA测量结果可推断转录和翻译后调节,研究转录因子和下游靶基因的协变。

单细胞蛋白质组学的应用方向[6]

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青莲百奥解决方案

青莲百奥通过优化参数,创造性解决了单细胞蛋白质组学中蛋白质含量少、样本捕获困难、制备损耗大、色谱参数复杂和质谱检测背景复杂等难题,实现了单个Hela细胞2000+的检测深度。公司提供细胞靶向和非靶向分选两种服务模式,以满足客户需求。这种灵活性赢得了青莲百奥在单细胞蛋白质组学领域的广泛认可,为研究人员提供更多可能性和便利。青莲百奥承诺持续优化技术,以适应不断变化的科研需求,为客户提供高质量的服务和支持。未来,公司将继续引领单细胞蛋白质组学领域的发展,为推动科学研究和医学进步作出更大的贡献。

青莲百奥单细胞蛋白质组学解决方案

综上所述,单细胞蛋白质组学的重要性和前景不言而喻。其作为新兴领域已经受到了广泛的关注,并且在技术方法和进展方面也取得了令人瞩目的成就。我们相信,通过这项研究,我们将能够更好地理解细胞内的奥秘,为疾病诊断、治疗和药物研发提供重要支持。期待单细胞蛋白质组学在未来能够为生命科学领域的发展做出更大的贡献!

参考文献

[1] Geiger T. Tackling tumor complexity with single-cell proteomics [J]. Nature Methods, 2023, 20(3): 324-326.

[2] Extending the sensitivity, consistency and depth of single-cell proteomics [J]. Nature Methods, 2023, 20(5): 649-650.

[3] Single-cell proteomics: challenges and prospects [J]. Nature Methods, 2023, 20(3): 317-318.

[4] Bennett H M, Stephenson W, Rose C M, et al. Single-cell proteomics enabled by next-generation sequencing or mass spectrometry [J]. Nature Methods, 2023, 20(3): 363-374.

[5] Eberwine J, Kim J, Anafi R C, et al. Subcellular omics: a new frontier pushing the limits of resolution, complexity and throughput [J]. Nature Methods, 2023, 20(3): 331-335.

[6] Gatto L, Aebersold R, Cox J, et al. Initial recommendations for performing, benchmarking and reporting single-cell proteomics experiments [J]. Nature Methods, 2023, 20(3): 375-386.

[7] Marx V. Proteomics sets up single-cell and single-molecule solutions [J]. Nature Methods, 2023, 20(3): 350-354.

[8] Motone K, Nivala J. Not if but when nanopore protein sequencing meets single-cell proteomics [J]. Nature Methods, 2023, 20(3): 336-338.

[9] Rosenberger F A, Thielert M, Mann M. Making single-cell proteomics biologically relevant [J]. Nature Methods, 2023, 20(3): 320-323.

[10] Rosenberger F A, Thielert M, Strauss M T, et al. Spatial single-cell mass spectrometry defines zonation of the hepatocyte proteome [J]. Nature Methods, 2023, 20(10): 1530-1536.

[11] Zhang H, Delafield D G, Li L. Mass spectrometry imaging: the rise of spatially resolved single-cell omics [J]. Nature Methods, 2023, 20(3): 327-330.

[12] Mund A, Brunner A-D, Mann M. Unbiased spatial proteomics with single-cell resolution in tissues [J]. Molecular Cell, 2022, 82(12): 2335-2349.

[13] Guo Y, Cai L, Liu X, et al. Single-Cell Quantitative Proteomic Analysis of Human Oocyte Maturation Revealed High Heterogeneity in In Vitro–Matured Oocytes [J]. Molecular & Cellular Proteomics, 2022, 21(8).

[14] Gebreyesus S T, Muneer G, Huang C-C, et al. Recent advances in microfluidics for single-cell functional proteomics [J]. Lab on a Chip, 2023, 23(7): 1726-1751.

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