隨著單細胞蛋白質(zhì)組學(xué)的出現(xiàn),或許實驗室可以避免從mRNA豐度來推斷蛋白質(zhì)水平。
如今宾舅,實驗室可以生成大量的單細胞基因組和單細胞轉(zhuǎn)錄數(shù)據(jù)。在蛋白質(zhì)組學(xué)中彩倚,高通量的單細胞方法還沒有實現(xiàn)筹我。單細胞蛋白質(zhì)組學(xué)(sc-proteomics)這一新興領(lǐng)域正在帶來改變,或許有助于避免從細胞mRNA水平推斷蛋白質(zhì)帆离。蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院和蘇黎世大學(xué)的蛋白質(zhì)組學(xué)研究員Ruedi Aebersold說蔬蕊,現(xiàn)在還處于早期階段,但是能夠計算出單細胞中的蛋白質(zhì)并不是一個遙遠的夢想哥谷。為了讓這個夢想成為現(xiàn)實岸夯,實驗室掃清了障礙。蛋白質(zhì)比RNA或DNA更難研究们妥,例如猜扮,它們更加多樣,但最終研究人員可能能夠整合單細胞mRNA和單細胞蛋白質(zhì)組測量监婶。
Aebersold說旅赢,20多年前,西北太平洋國家實驗室的Richard Smith和他的同事們用一種叫做毛細管電泳-電噴霧電離傅里葉變換離子回旋共振質(zhì)譜儀的技術(shù)鑒定了單個紅細胞的血紅蛋白惑惶。紅細胞是一個特例煮盼,Aebersold說,因為它主要由血紅蛋白組成带污。但這是也是單細胞分析僵控。
最近的一種方法,Aebersold和他的同事Ben Collins稱之為marriage across the ages鱼冀。這項技術(shù)是由得克薩斯大學(xué)奧斯汀分校的Edward Marcotte报破、Eric Anslyn及其同事的實驗室開發(fā)的,它可以以高度并行的方式生成單個蛋白質(zhì)的氨基酸序列雷绢。一個衍生公司泛烙,Erisyon理卑,已經(jīng)開始商業(yè)化的單分子蛋白質(zhì)測序器翘紊。
該方法涉及Edman測序,即在mass spec出現(xiàn)之前對蛋白質(zhì)進行測序藐唠。蛋白質(zhì)被裂解帆疟,肽段用識別熒光標記;然后將標記的肽段固定在玻璃蓋玻片上鹉究。連續(xù)幾輪Edman降解化學(xué)每次去除一個氨基酸和肽成像。研究小組發(fā)現(xiàn)踪宠,染料可以處理這一過程自赔,但也出現(xiàn)了一些問題:染料脫落、不能很好地附著或熒光不足柳琢。
眾多實驗室前赴后繼地采用了一系列不同的方法進行研究绍妨,多種不同進展的結(jié)合將使得我們越來越接近單細胞蛋白質(zhì)組學(xué)這一夢想的實現(xiàn)。我們需要從細胞中有效地提取蛋白質(zhì)柬脸、通過特定的表面進行富集他去、樣品需求越來越少高敏感性質(zhì)譜、增強識別靈敏度的標記技巧以及在質(zhì)譜數(shù)據(jù)采集和計算處理方面的進展倒堕。盡管如此灾测,最近的一些進展包括新的大規(guī)模數(shù)據(jù)采集方法和更多的已知光譜庫,大大增加了挖掘數(shù)據(jù)的可能性垦巴。在技術(shù)開發(fā)的早期階段媳搪,我們有多種多樣的方式來獲得信息。鑒于這一點骤宣,我們不能將所有的“雞蛋放在同一個籃子里”秦爆。