前言

如今，蛋白質(zhì)組學(xué)驅(qū)動的精準(zhǔn)醫(yī)療受到了越來越多的關(guān)注。生物樣品中蛋白質(zhì)的存在與否和豐度高低是蛋白質(zhì)組學(xué)研究的焦點。通常蛋白質(zhì)組學(xué)研究需要大量的蛋白質(zhì)，而在相當(dāng)多的應(yīng)用場景中，能夠獲得的蛋白量非常有限，例如通過流式細(xì)胞術(shù)、超速離心等分選獲得的細(xì)胞、亞細(xì)胞樣本、臨床上針對腫瘤檢測的穿刺樣本、病理切片組織、微量體積的體液樣本等。其中組織活檢是對患者少量的病變組織或細(xì)胞材料進(jìn)行顯微鏡病理形態(tài)學(xué)檢查，是最廣泛應(yīng)用的診斷技術(shù)之一，也成為了當(dāng)下研究中主要組織來源之一。因此怎樣提升微量組織樣本處理技術(shù)至關(guān)重要。

于質(zhì)譜為核心的蛋白質(zhì)組學(xué)方法開發(fā)，近期在超微量組織蛋白質(zhì)組學(xué)方面取得了新進(jìn)展。彌補常規(guī)蛋白質(zhì)組學(xué)與單細(xì)胞蛋白質(zhì)組學(xué)間的鑒定真空。

檢測范圍

在常規(guī)蛋白質(zhì)組學(xué)檢測中通常需要組織或細(xì)胞樣本達(dá)到數(shù)十毫克以上才能得到較好的鑒定結(jié)果，對于一些蛋白質(zhì)含量較低或較難提取蛋白的樣本以及修飾類蛋白質(zhì)組學(xué)鑒定樣本量的要求更加苛刻；另一方面，單細(xì)胞蛋白質(zhì)組學(xué)是建立在流式細(xì)胞術(shù)等細(xì)胞分離技術(shù)之上的，由于技術(shù)限制前期樣本在消化或染色過程中會產(chǎn)生損失仍然需要相當(dāng)?shù)臉颖玖?。在這兩者之間的某些珍貴難獲得的樣本（例如穿刺組織樣本）的檢測一直是一個需要迫切解決的問題。

圖1 | 蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)需要的樣本量

此次鹿明生物重磅推出高深度微量蛋白質(zhì)組學(xué)檢測服務(wù)實現(xiàn)了對這一難題的解決，適用于臨床穿刺樣本和病理切片組織或其他科研項目中產(chǎn)生的微少量樣本的分析鑒定。實現(xiàn)了毫克級以下組織樣本和低至100個細(xì)胞級別的高通量高深度蛋白質(zhì)組學(xué)鑒定，且針對不同保存方式的樣本進(jìn)行了處理方法的開發(fā)，無論是液氮凍存還是石蠟或冰凍包埋的切片都有比較好的處理。小編這次重點介紹下微量新鮮組織和微量細(xì)胞的鑒定結(jié)果。

方法介紹

首先，我們采用“單管法”提取方式，且增加了離子型表面活性劑提高蛋白提取率及酶解效果，方法優(yōu)勢如下：

1、避免因轉(zhuǎn)管等操作造成樣本損失；

2、離子型表面活性劑可以增加蛋白提取效率且無需丙酮沉淀等步驟從而最大限度保留蛋白；

3、離子型表面活性劑只需要加入酸即可去除，不影響質(zhì)譜檢測。

下圖即微量樣本實驗流程：

圖2 | 超微量蛋白質(zhì)組學(xué)實驗流程

鑒定深度

一、蛋白得率高：

我們稱取了0.1mg、0.5mg、1mg大鼠肝臟進(jìn)行蛋白提取，在低起始量的條件下也實現(xiàn)高蛋白回收率（見表1）；均達(dá)到8%及以上，且大致成線性。

表1 | 大鼠肝臟不同組織量蛋白得率

二、超微量組織樣本蛋白鑒定數(shù)高：

大鼠肝臟組織進(jìn)行提取并酶解后，在4D平臺timsTOF Pro 上200ng的上樣量，60分鐘的梯度鑒定蛋白數(shù)達(dá)到了5000+、肽段數(shù)達(dá)到了45000+（圖3所示），結(jié)果顯示組織起始量0.1mg也能有相當(dāng)?shù)蔫b定效果。

圖3 | 大鼠肝臟組織不同起始量蛋白及肽段鑒定深度

三、超微量細(xì)胞樣本蛋白鑒定數(shù)高：

除了新鮮組織樣本，我們還在約2mm直徑大小的石蠟切片保存的人細(xì)胞中取得了約6000個蛋白及40000個肽段的鑒定（圖4所示）。

圖4 | 4mm石蠟切片保存的人細(xì)胞樣本蛋白及肽段鑒定深度

總結(jié)

此次開發(fā)的超微量蛋白質(zhì)組學(xué)鑒定方法所需樣本量適用于單細(xì)胞蛋白組與常規(guī)蛋白組之間，實現(xiàn)了在低樣本需求量的同時依然能達(dá)到較好的鑒定水平，是一種高效、便捷、穩(wěn)定的蛋白質(zhì)組學(xué)檢測新方法。至此鹿明生物已經(jīng)建立起從單細(xì)胞蛋白組學(xué)到微量蛋白組學(xué)再到經(jīng)典蛋白組學(xué)全方位、完善的蛋白質(zhì)組學(xué)平臺，滿足不同研究人員的多種實驗需求。

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