在干細(xì)胞分化词渤、發(fā)育、癌變串绩、藥物作用缺虐,免疫應(yīng)答等方面,單個(gè)細(xì)胞的反應(yīng)具有不均一性赏参。隨著科技的進(jìn)步志笼,從基因組和轉(zhuǎn)錄組去研究細(xì)胞間特異性作用發(fā)展迅速沿盅,但目前在微生物和哺乳動(dòng)物中,采用單細(xì)胞或其他與細(xì)胞數(shù)量相關(guān)的研究顯示纫溃,通過(guò)比較轉(zhuǎn)錄組和蛋白質(zhì)組發(fā)現(xiàn)的mRNA和蛋白質(zhì)的聯(lián)系非常少腰涧。
為了研究大量細(xì)胞各自多樣且稀有的行為特征,需要一個(gè)能分析大量單細(xì)胞蛋白表達(dá)紊浩,同時(shí)不帶可能影響蛋白和細(xì)胞功能的標(biāo)記的技術(shù)窖铡,從而提供高質(zhì)量、高特異性分析目的蛋白的方法坊谁。
來(lái)自伯克利加州大學(xué)生物工程系的研究小組為了檢驗(yàn)細(xì)胞之間由蛋白質(zhì)介導(dǎo)的細(xì)胞功能區(qū)別费彼,開發(fā)了一個(gè)能在四小時(shí)左右同時(shí)檢測(cè)103個(gè)細(xì)胞的單細(xì)胞蛋白印跡技術(shù)(scWestern)。作者應(yīng)用該方法監(jiān)控大鼠神經(jīng)干細(xì)胞單個(gè)細(xì)胞的區(qū)別及其對(duì)分裂素刺激的反應(yīng)口芍,這些研究結(jié)果對(duì)于研究大量單個(gè)細(xì)胞的復(fù)雜而獨(dú)特的蛋白質(zhì)功能有重要的意義箍铲。這一研究發(fā)表在2014年7月《nature method》雜志上。
scWestern步驟與常規(guī)蛋白印跡(western blot)所有重要的步驟一致鬓椭,大致方法如下:在顯微鏡用的載玻片上鋪上30μm厚的光感聚丙烯酰胺凝膠進(jìn)行Western Blot:將單個(gè)的細(xì)胞放進(jìn)微孔中颠猴,原位裂解,進(jìn)行凝膠電泳小染,光感印跡啟動(dòng)固定蛋白和抗體探針翘瓮。
scWestern能對(duì)目標(biāo)蛋白進(jìn)行定量,每單個(gè)細(xì)胞能檢測(cè)11種目的蛋白裤翩,檢測(cè)閾值小于30,000分子资盅,當(dāng)與流式細(xì)胞儀連用的時(shí)候,能對(duì)低至200個(gè)細(xì)胞進(jìn)行分析踊赠。scWestern能用于研究干細(xì)胞對(duì)體外相同刺激下不同細(xì)胞的信號(hào)傳導(dǎo)和分化的區(qū)別呵扛,解決了抗體的精準(zhǔn)性和敏感性問(wèn)題,并且建立了一個(gè)在單細(xì)胞級(jí)別對(duì)細(xì)胞群體進(jìn)行復(fù)雜分析的通用工具臼疫。