今天,大多数方法确定蛋白质在细胞依赖原油普查科学家通常磨一大群细胞在描述他们的遗传物质。但是,正如100人口的单身的人在许多方面不同于人口20五人组成的家庭,这种描述未能捕捉信息如何在蛋白质相互作用和聚集成官能团。
现在,芝加哥大学的研究人员的普利兹克学院的分子工程(中外)已经开发出一种方法,让他们更容易地研究蛋白质是否位于靠近彼此在一个细胞。技术,可以同时进行更为常规的基因测序,所描述的杂志自然方法。
“这是一个精简和高通量的方法观察单个细胞内蛋白质的功能,”说萨瓦河泰教授的分子工程和新工作的资深作者。“我认为这种方法是分子生物学的主要资源社区。”
近年来,随着快速和廉价的基因测序技术,科学家们转向mRNA单细胞测序得到细胞的内部状态的快照。通过测序所有细胞的信使rna分子编码蛋白质可以了解蛋白质细胞可能积极使用。但是这种代理对蛋白质丰度不传达完整的故事。
“就知道某些蛋白质的丰度并不总是给你一个细胞是如何运作的信息,”泰说。“通常,蛋白质功能是否活跃不仅与他们是否出席,但他们是否形成复合物。”
泰想捕获蛋白质是否对方以及附近的身体在一个快速、高通量的方法,而不是依靠显微镜想象它们的位置或隔离一些蛋白质为仔细检查一次。
他和他的同事们开发了分子探针,附加到感兴趣的蛋白质和DNA标签向外扩展。如果两个蛋白质是身体上彼此接近,这些DNA探针像尼龙搭扣粘在一起。研究人员可以设置实验,同时调查数以百计的蛋白质。然后,他们使用常规测序方法读回任何DNA探针结合,确定哪些蛋白质是配对的。
“这是一个精简和高通量的方法研究蛋白质功能在单个细胞。”教授萨瓦河泰
为了说明Prox-seq的效用,茶的团队首先测试它在B细胞和T细胞,人类免疫细胞的两个子集。这项技术,他们发现,分化的细胞完全基于蛋白质相互作用存在于每个细胞类型。它也可以识别未知的细胞以小的子集的差异蛋白质组是如何组织内的细胞。用人类外周血单核细胞,他们同时测量38个人蛋白质,741蛋白复合物,和成千上万的mRNA在每个细胞,发现了一种新的蛋白质复合体,它定义了天真的T细胞。
然后,该集团Prox-seq用来研究蛋白质变化如何安排在巨噬细胞,另一种类型的免疫细胞,当细胞成为应对病原体激活。再一次,他们发现了两个已知的蛋白质相互作用以及对新组织的蛋白质,不仅可以用来识别巨噬细胞是否已激活,还什么类型的病原体暴露。
“这表明,我们的方法不仅可以验证蛋白质复合体,我们已经知道了,但它可以找到新的蛋白质之间的相互作用,”泰说。
到目前为止,研究人员只在蛋白质检测方法发现表面的细胞;他们现在工作将它扩展到更多类型的蛋白质开发方法解决细胞内蛋白质相互作用。
参考:Vistain L, Van Phan H, Keisham B, et al .量化细胞外蛋白质,蛋白质复合物和mrna在邻近测序单个细胞。Nat方法。2022;19 (12):1578 - 1589。doi:10.1038 / s41592 - 022 - 01684 - z
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