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“单”愿有你 | 单细胞蛋白质组学重磅来袭

2021-12-27
中科新生命
2026


编者按

在刚刚过去的2021年度蛋白质组学领域最高规格的学术大会——HUPO国际大会(Human Proteome Organization World Congress)上,单细胞受到了极大的关注,其中一个专题就是:单细胞到系统生物学的蛋白质组学在健康和疾病中的应用(Proteomics from Single Cell to Systems Biology in Health and Disease), 多位国际专家分享了单细胞蛋白组学的最新前沿技术突破及在未来的应用价值。这表明随着单细胞技术的革命性突破,单细胞的时代已经来临。

中科新生命经过潜心研发,已实现在单细胞组学领域的重大突破,在单细胞蛋白质组学技术方法、检测通量、鉴定深度方面都实现了质的飞跃。建立了从单细胞挑选,到单细胞蛋白质组学检测的一站式服务

下面就为您揭开中科新生命重磅新品——单细胞蛋白质组学的神秘面纱,为您的单细胞组学研究保驾护航。

一、单细胞蛋白质组学聚焦三大领域:肿瘤、免疫、生殖

对细胞的精确认知是理解细胞在生理和病理过程中功能的先决条件。传统研究手段是针对细胞群体进行分析,获得大量细胞的平均化结果,无法区分不同细胞个体对于样品异质性的精确贡献值,从而忽视或掩盖了单细胞的个体差异。

随着二代测序技术的持续发展,单细胞基因组和转录组研究突飞猛进,使学者们对细胞认识的分辨率达到了单个细胞的水平。单细胞蛋白质组学不仅可以像单细胞转录一样,可以提供单个细胞的基因表达情况,为细胞亚群分类提供大数据参考;更有意义的是,通过蛋白质层面的检测,可以避免转录后调控以及翻译后调控带来的表达水平改变,更加接近细胞的调控本质,能够更加深刻和准确理解疾病的根本原因,在肿瘤,免疫以及生殖发育领域都具有极大的研究价值,为揭示生理病理表型,药物靶点的开发,及实现精准医疗都提供了数据参考。


二、单细胞蛋白质组学新突破:超高灵敏度,超高检测能力的技术方法

在单细胞层面的研究需求提出以来,也有一些技术方法可以进行单细胞层面的蛋白质检测,主要是基于荧光染料或抗体,分选已知细胞类型或者已有特征的细胞种类,至多分析几十种蛋白质。而在今年的HUPO会议上,单细胞蛋白组学的领军人物报道了Minimal ProteOmic sample Preparation (mPOP)样本处理和TMT标记方法,优化了单细胞蛋白质组的实验流程——SCoPE2。

Scope2研究系统主要是通过TMT的多通道优势,将其中一个通道作为carrier cell通道,一般为20~200个细胞量的样品,其他通道作为单细胞通道。各通道在完成TMT标记后进行混合上机检测。该方法极大的提高了单细胞的检测通量及鉴定深度。


基于scope2技术的单细胞蛋白质组学分析流程

https://doi: 10.1186/s13059-021-02267-5

三、中科新生命可实现超高通量的单细胞蛋白质组高深度检测

单细胞蛋白质组学技术的难点和瓶颈主要在于单细胞内极其微量的蛋白质,上万种蛋白质以极高的动态范围、不同的拷贝数存在于一个单独的细胞中,对样品前处理、分离和质谱检测提出了前所未有的挑战。

中科新生命在单细胞的技术路线上不断创新优化,经过反复测试,建立了从单细胞自动化分选到单个细胞层面的蛋白质组学的全流程服务,可实现一次性几百个细胞的高通量检测。下面就一睹为快中科新生命的单细胞蛋白质组学产品特色吧!


产品特色1 :多元化样本类型,超高能力检测

通过对哺乳动物细胞或者新鲜肿瘤组织的样本进行单细胞悬液制备,经过细胞活力测定后,挑选合格的单个细胞,进行单细胞蛋白质组学分析,可实现单个细胞蛋白鉴定数量达1500+,实现了单细胞蛋白质组学的高深度检测。


产品特色2:有效区分不同细胞群体

对两种细胞群体各50个单细胞鉴定到的总蛋白质进行PCA分析,通过下图可见,在单细胞层面的蛋白质组学可以非常好的分离出不同的细胞群体,说明在单个细胞层面的研究足以区分细胞亚群,为大规模单细胞蛋白组学的数据挖掘及功能分子寻找奠定了良好的基础。


产品特色3:标志性蛋白筛选,有效挖掘功能分子

通过单细胞层面的结果分析,寻找特异性表达的蛋白。通过箱线图的分布展示,可以发现差异较大的蛋白在不同细胞亚群中具有不同的分布,对发现重要的生物学功能提供了非常好的参考。



小结

从单细胞蛋白质组学角度展开研究非常具有必要性。首先,细胞作为生物体的基本单元,在特定的生理和病理下条件下,细胞之间存在极大的异质性;其次,蛋白质作为细胞内生物功能的直接执行者,通过蛋白质表达的变化,更直接地揭示细胞调控的本质。

中科新生命推出单细胞蛋白质组学新品服务,兼容新鲜组织类型,稀有细胞类,培养细胞等多种细胞类型,提供从单细胞分选,单细胞蛋白质组学检测等全流程服务,欢迎各位老师咨询。