|
单细胞蛋白质组学是解码细胞异质性和动态调节的强大工具，对深入理解生命过程、揭示疾病机理、促进精准医疗具有重要意义，因此是蛋白质组学研究不可或缺的重要组成部分。特别是在解析细胞异质性、发现罕见细胞亚群、重建空间分布信息、追踪分化和发育的动态变化过程以及为个体化和精准医疗提供理论基础中都发挥重要作用。
单细胞蛋白质组学研究虽然前景广阔，但也面临着诸多挑战和难点
单个细胞中蛋白质的量极其有限，常规质谱检测需要较多样品量，如何从单细胞水平获取足够的蛋白质信号是一大技术瓶颈。
在单细胞分选、裂解、蛋白质提取等前处理过程中，细胞和蛋白质容易发生损失或受到外源性污染，影响检测质量。
不同实验室、技术平台所获数据差异较大，如何建立数据质量标准和批次校正方法以实现结果的可比较性是一大挑战。数据规模大加之蛋白质组高复杂度，对计算资源和生物信息学分析能力提出了极高要求。
如不完全酶解、亲和性偏差、动态范围窄等常见质谱检测问题，在单细胞水平上会被进一步放大。
总之，单细胞蛋白质组学需要持续的技术革新和标准化，才能充分发挥其解析细胞异质性和揭示生命本质的强大潜力。
“nature communications”杂志于2024年3月20日发布了《One-Tip enables comprehensive proteome coverage in minimal cells and single zygotes》，文章介绍了一种高效的样品制备与精确的窄窗口数据独立采集(nDIA)分析无缝集成。One-Tip这种方法大大简化了样品处理，能够从约1000个HeLa细胞中重复鉴定>9000种蛋白质，每个HeLa细胞鉴定出3000多种蛋白质。这种新方法扩展了蛋白质组学的能力，在一系列样本类型中提供了更大的深度和吞吐量。
同时，该方法简化了批量蛋白质组学和单细胞蛋白质组学的样品制备过程，旨在简化样品制备过程，同时保持蛋白质组学分析的深度和准确性。One Tip在半小时的LC-MS/MS 运行中显示出令人印象深刻的单次注射分析蛋白质组深度，从大约20个细胞中鉴定了5000多个蛋白质组和46000多个修饰肽。这一性能超过了目前使用CellenONE精确分离20个细胞所实现的蛋白质组覆盖率，这可能与96孔板中的样品损失和转移到LC-MS系统有关。
OneTip也证明了高再现性和定量精度，具有5-8%的显著变异系数，在含有100多个细胞的样品中，基于maxLFQ12的蛋白质定量的Pearson相关性超过0.99。尽管工作流程简单快捷，但当与我们在Orbitrap Astral质谱仪上的窄窗口DIA方法相结合时，具有1000个细胞的OneTip的分析性能可与使用更复杂的方法一一蛋白质聚集捕获(PAC)制备的大块蛋白质组学样品相媲美。
去年已有文章证明Uno Single Cell Dispenser™ 可用于单细胞蛋白质组学分析，由于仪器的特殊设计允许安装一盒Evotips，作者实现了将Uno与One Tip工作流程整合进行了单细胞蛋白质组学分析和并经过了多次测试。Uno单细胞分液仪和One Tip是一种经济实惠的方式，可以替代当前使用一些昂贵的工作流。
作者的结果表明，在蛋白质组学领域，One Tip工作流程实现的分析深度优于标准工作流程。它的简单性、用户友好性和可扩展性使其非常适合各种实验设置，从单细胞分析到批量蛋白质组学。这种方法有效地消除了在样品制备阶段对复杂方法、特定设备和专业蛋白质组学专业知识的需求。因此，One Tip工作流程大大弥合了蛋白质组学和生物学之间的差距，简化了LC-MS分析，使其更易于访问，并与更广泛的生物学应用兼容。该工作流程适用于cellenONE和Uno等平台，增强了其多功能性。
此外，One Tip能够分析多种样本类型，包括流式分选的细胞、人类植入前胚胎、稀有细胞群和组织切片。这与较小的细胞类型特别相关，如T细胞，在T细胞中，由于其与蛋白质含量相关（每个细胞约25pg），预计会鉴定出较低数量的蛋白质。对于这种细胞，单细胞分析可能提供有限的生物学见解，而“One Tip”工作流程提供了一种有效的替代方案。这种适应性使One Tip成为现代蛋白质组学武器库中的一个有价值的工具，实现了更具包容性的样本分析方法，并促进了对各种生物系统的更深入理解。
（文章来源：mp.weixin.qq.com/s/JGI1pw2RIoQqSA8sgyJJRw）
| 
