蛋白质组学

微量蛋白质组学来了,再也不用担心样本不够了

想做蛋白质组学,但是细胞量太少怎么办?

别担心,青莲帮您来搞定!

早在多年前就致力于微量蛋白质组技术的研发,

目前已能够实现对200个细胞进行蛋白质组学分析,

且预期蛋白鉴定数可达1500-2000个!

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【微量蛋白质组学】您值得拥有!

 

随着单细胞测序技术的发展,基因组学和转录组学都已经进入到了单细胞时代,而蛋白质组学的研究也逐渐向单细胞水平迈进。今天给大家介绍的这篇文章就是真正基于质谱的“单细胞”水平的蛋白质组学研究。2018年2月28日,美国华盛顿州国家环境分子科学实验室Ryan T. Kelly团队在Nature Communications杂志上在线发表了题为“Nanodroplet processing platform for deep and quantitative proteome profiling of 10-100 mammalian cells” 的研究论文。该研究采用了基于芯片的纳升级微量液滴蛋白处理系统nanoPOTS,实现了从10~140个细胞中鉴定到约1500~3000个蛋白。是否觉得很震惊,那么跟着小编来一览究竟吧!

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蛋白质组学

 

文章摘要

纳米级或单细胞技术对于生物医学应用至关重要。然而,目前基于质谱(MS)的蛋白质组学方法需要至少包含数千个细胞的样本来进行深入的图谱分析。在该研究中,开发了一个用于小细胞群体蛋白质组学分析的nanoPOTS (nanodroplet processing in one pot for trace samples)平台。nanoPOTS可将处理量降低至200nL以下,大程度地减少表面损失,提高了样品处理的效率和回收率。当与超灵敏的液相色谱质谱联用仪相结合时,nanoPOTS可以从10~140个细胞中鉴定到约1500~3000个蛋白。此外,研究人员还从Ⅰ型糖尿病和对照供体的单个人胰岛切片中定量了约2400个蛋白,说明了nanoPOTS在临床组织蛋白质组检测中的应用潜力。

 

 

实验材料

HeLa细胞、9个来自非糖尿病对照供体的胰岛切片和9个来自Ⅰ型糖尿病(TID)供体的胰岛切片

 

 

产品应用

Label-free微量蛋白质组

 

结果速递

 

nanoPOTS平台用于蛋白质组学样品制备
该研究采用了基于芯片的纳升级微量液滴蛋白处理系统nanoPOTS,将细胞或其他组织样品沉积到阵列的每个腔室中之后,完成样品定量、蛋白提取、蛋白烷基化和酶解等过程,最后将样品收集到毛细管中,置于冰箱中保存或转移进入LC-MS分析。

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蛋白质组学

图1. 使用nanoPOTS进行蛋白质组学样品制备

 

 

nanoPOTS平台的灵敏性和蛋白质组覆盖度
研究人员利用该系统,分别评估了10~14、37~45和137~141个Hela细胞的灵敏性和可实现的蛋白质组覆盖度。其肽段鉴定范围为7364~17836个,蛋白质鉴定范围为1517~3056个。当使用Maxquant的MBR算法时,从最小到大的细胞上样量,平均蛋白质识别率增加到3092、3215和3460。并发现85%的蛋白是全部样品所共有的,这表明,可以从较少的样品中鉴定和定量到更多的蛋白质。

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蛋白质组学
图2. nanoPOTS平台的灵敏度和重复性评价

 

 

nanoPOTS平台在单个人胰岛切片中的应用
为了进一步展示其潜在的应用,研究人员应用该方法分析了从临床胰腺组织切片中分离出的10µm厚的单个人胰岛切片。随机选择了9个来自非糖尿病对照供体的胰岛切片和9个来自Ⅰ型糖尿病(TID)供体的胰岛切片。胰岛当量(IEQ)计算为0.06-0.44,相当于大约90-454个细胞。18个单胰岛切片平均鉴定出2676个蛋白,并集共3219个蛋白。并且在T1D与对照胰岛之间观察到304个蛋白质的丰度具有显著差异(FDR 2%)。总之,这些数据表明,nanoPOTS是在单个胰岛水平上研究胰岛的一种可行技术,可作为深入了解Ⅰ型或Ⅱ型糖尿病病理的一种手段。


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图3. 单个人胰岛切片的蛋白质组图谱

 

 

结 论

 

nanoPOTS平台提供了一个强大的、基于纳米液滴的半自动化蛋白质组处理系统,可处理极少的生物样品(少到10个细胞),且处理效率高,样本损失最小。该平台为小型细胞群体和临床标本(例如用于表征组织或细胞异质性的组织切片)的许多潜在生物医学应用提供了可能。

 

在微量蛋白质组学方面有着丰富的项目经验,目前已能够实现对200个细胞进行蛋白质组学分析。另外还可提供一站式蛋白质组学、代谢组学、转录组学、多组学联合分析等科研服务。在质谱检测方面经验丰富,拥有国际一流的质谱平台,海归坐镇专业生信分析团队,祝您在科研道路上乘风破浪,冲击高水平文章。更多技术服务,敬请来电咨询。

 

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