单细胞蛋白质组学(Signle-Cell Proteomics.SCP)技术正在以惊人的速度发展。结合高通量质谱分析,SCP使我们能够在单细胞水平上精确测量蛋白质表达,从而深入研究不同细胞类型及其亚群之间的微小差异。这项技术的进步不仅推动了我们对生命本质的认识,也为个性化医疗和精准诊断的未来铺平了道路。
为了进一步推动SCP技术的发展,深化对生命本质的理解,并推动个性化医疗与精准诊断的发展,我们推出了科研助力计划。
以下2篇单细胞蛋白质组学研究经典案例分享,供大家参考。
单细胞蛋白质组学揭示人卵母细胞的异质性[1]
研究目的:
通过单细胞蛋白质组学分析,研究人类卵母细胞成熟过程中的蛋白质表达差异,尤其是体外成熟(IVM)与体内成熟(IVO)卵母细胞的比较,以深入理解成熟机制,评估IVM卵母细胞的质量,并为辅助生殖技术中IVM技术的应用提供蛋白层面的评估。
研究策略:
样本收集:研究包括36个人体卵母细胞(12个GV期卵母细胞,12个IVM卵母细胞,12个IVO卵母细胞),来自13名捐赠者;
分析方法:单细胞蛋白质组学;
研究结果:
差异表达:IVM与IVO卵母细胞间存在45个差异表达的蛋白质。
异质性:IVM卵母细胞的蛋白质表达异质性高于IVO。
相关性:雌二醇水平与IVM卵母细胞的蛋白质表达异质性显著相关。
功能:差异蛋白质涉及关键生物学过程,对卵母细胞成熟和胚胎发育重要。
IVM卵母细胞质量:研究为评估IVM对卵母细胞质量的影响提供资源,深入研究成熟机制。
该研究的结果有助于深入理解IVM技术中卵母细胞成熟过程的分子机制,并可能为改善IVM卵母细胞的质量和临床应用提供科学依据。
单细胞蛋白质组学揭示毛细胞分化过程中蛋白质的动态变化[2]
研究目的:
探索内耳毛细胞(hair cells)在分化过程中丰富蛋白质的动态变化。毛细胞是负责听觉和平衡的感官细胞,它们在分化时会构建一个复杂的肌动蛋白(actin)细胞骨架,关注支持细胞(progenitors of vestibular hair cells)如何快速转变为具有立体毛(stereocilia)的毛细胞。
研究策略:
样本收集:E15小鸡的胞囊毛细胞和支持细胞
研究方法:单细胞蛋白质组学、单细胞转录组
研究结果:
研究者能通过单细胞蛋白质组学区分毛细胞和支持细胞。
单细胞蛋白质组学揭示了毛细胞分化过程中表达变化的蛋白质。
单细胞蛋白质组学数据揭示了单细胞转录组学可能遗漏的发育特征。
肌动蛋白单体结合蛋白TMSB4X在支持细胞中丰度较高,但在毛细胞分化时表达下降。
单细胞转录组分析显示,关键调节因子ATOH1激活时TMSB4X转录本下调,与蛋白质组学数据一致,支持肌动蛋白单体通过TMSB4X降解以促进毛束组装的理论模型。
该研究通过单细胞蛋白质组学分析,揭示了毛细胞发育过程中蛋白质表达水平的变化,为理解毛细胞的成熟和功能提供了新的视角。
马竞直播致力于单细胞蛋白质组学研究,提供一体化解决方案,包括技术平台、数据分析服务和最新引入的4D质谱仪技术。通过将组织或器官中的细胞解离成细胞悬液,并利用细胞分选技术逐个分选细胞,对单个细胞进行质谱检测,分析和识别细胞内蛋白质组成和表达水平,进而深入了解细胞类型和状态。目前已实现对单个293T细胞3000+蛋白的检测深度,并进一步提供专业数据分析服务,助力研究人员解读单细胞蛋白质组学数据,使研究更加深入全面。
参考文章
[1] 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).
[2] Zhu Y, Scheibinger M, Ellwanger D C, et al. Single-cell proteomics reveals changes in expression during hair-cell development [J]. eLife, 2019, 8.