(記者付東紅 通訊員李紫藝)浙江大學(xué)化學(xué)系微分析系統(tǒng)研究所方群教授團(tuán)隊(duì),,聯(lián)合北京大學(xué)醫(yī)學(xué)部精準(zhǔn)醫(yī)療多組學(xué)研究中心主任黃超蘭教授團(tuán)隊(duì),,在單細(xì)胞蛋白質(zhì)組學(xué)分析研究領(lǐng)域取得突破性進(jìn)展,。研究論文近日在線發(fā)表在美國(guó)《分析化學(xué)》雜志上,。
黃超蘭介紹,,近年來(lái),,基于細(xì)胞群體內(nèi)的蛋白質(zhì)組學(xué)研究,,已越來(lái)越難以滿足對(duì)生命功能深入探究的需要,。從單細(xì)胞層面去了解細(xì)胞特征以及彼此之間的相互影響,可以為生物系統(tǒng)中細(xì)胞間的異質(zhì)性提供更寶貴的信息,。然而,,單細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)含量極少,且細(xì)胞內(nèi)的蛋白質(zhì)通常需要在離心管內(nèi)完成復(fù)雜多步的前處理操作,,由于樣品與離心管的接觸,、多步的樣品轉(zhuǎn)移等原因,在進(jìn)入質(zhì)譜之前不可避免地帶來(lái)了蛋白質(zhì)損失,。
為此,,該項(xiàng)研究自2014年起,兩個(gè)團(tuán)隊(duì)的研究人員協(xié)同合作將微流控液滴技術(shù)與蛋白質(zhì)組分析技術(shù)相結(jié)合,,發(fā)展了一種微型化的油—?dú)狻骸叭髦巍毙酒跋鄳?yīng)的納升級(jí)液體操控和進(jìn)樣方法,,能夠在原位靜態(tài)的納升級(jí)液滴中完成少量細(xì)胞蛋白質(zhì)組學(xué)分析所必需的多步樣品前處理操作,并且實(shí)現(xiàn)了將液滴樣品直接高效地注入色譜分析柱內(nèi)完成后續(xù)的液相色譜分離與質(zhì)譜檢測(cè),。該芯片系統(tǒng)可以分別成功地從100,、50,、10和1個(gè)HeLa細(xì)胞內(nèi)鑒定到1360、612,、192和51個(gè)蛋白質(zhì),。研究人員首次實(shí)現(xiàn)了以單個(gè)鼠卵母細(xì)胞為初始樣本的蛋白質(zhì)組學(xué)分析,一共鑒定到355種蛋白質(zhì),,其中存在一系列與生殖發(fā)育,、疾病相關(guān)的基因。而且,,微流控液滴體系具有更低的樣品吸附損失,、更高的酶切效率和更高效的疏水性蛋白質(zhì)鑒定能力等,更適用于微量蛋白質(zhì)樣品的蛋白質(zhì)組學(xué)分析,。
黃超蘭介紹,,此項(xiàng)研究首先成功發(fā)展了適合進(jìn)行單細(xì)胞及類似微量樣品的蛋白質(zhì)組學(xué)分析樣品前處理芯片和方法,顯著減少了樣品與反應(yīng)器接觸所帶來(lái)的損失,;二是發(fā)展了一種實(shí)現(xiàn)納升級(jí)液滴的直接進(jìn)樣方法,,完全避免了樣品轉(zhuǎn)移和經(jīng)過(guò)液相儀器內(nèi)復(fù)雜管路帶來(lái)的損失;三是提出了一種采用氣相來(lái)間隔液滴相和油相的新型液滴芯片結(jié)構(gòu),,在成功防止液滴明顯蒸發(fā)的同時(shí),,還避免了油相和液滴相直接接觸帶來(lái)的脂溶性樣品的損失,也使系統(tǒng)能更方便地進(jìn)行后續(xù)的分離柱進(jìn)樣,、色譜分離和質(zhì)譜檢測(cè),。
該論文的第一作者為浙江大學(xué)博士生李紫藝。
黃超蘭介紹,,近年來(lái),,基于細(xì)胞群體內(nèi)的蛋白質(zhì)組學(xué)研究,,已越來(lái)越難以滿足對(duì)生命功能深入探究的需要,。從單細(xì)胞層面去了解細(xì)胞特征以及彼此之間的相互影響,可以為生物系統(tǒng)中細(xì)胞間的異質(zhì)性提供更寶貴的信息,。然而,,單細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)含量極少,且細(xì)胞內(nèi)的蛋白質(zhì)通常需要在離心管內(nèi)完成復(fù)雜多步的前處理操作,,由于樣品與離心管的接觸,、多步的樣品轉(zhuǎn)移等原因,在進(jìn)入質(zhì)譜之前不可避免地帶來(lái)了蛋白質(zhì)損失,。
為此,,該項(xiàng)研究自2014年起,兩個(gè)團(tuán)隊(duì)的研究人員協(xié)同合作將微流控液滴技術(shù)與蛋白質(zhì)組分析技術(shù)相結(jié)合,,發(fā)展了一種微型化的油—?dú)狻骸叭髦巍毙酒跋鄳?yīng)的納升級(jí)液體操控和進(jìn)樣方法,,能夠在原位靜態(tài)的納升級(jí)液滴中完成少量細(xì)胞蛋白質(zhì)組學(xué)分析所必需的多步樣品前處理操作,并且實(shí)現(xiàn)了將液滴樣品直接高效地注入色譜分析柱內(nèi)完成后續(xù)的液相色譜分離與質(zhì)譜檢測(cè),。該芯片系統(tǒng)可以分別成功地從100,、50,、10和1個(gè)HeLa細(xì)胞內(nèi)鑒定到1360、612,、192和51個(gè)蛋白質(zhì),。研究人員首次實(shí)現(xiàn)了以單個(gè)鼠卵母細(xì)胞為初始樣本的蛋白質(zhì)組學(xué)分析,一共鑒定到355種蛋白質(zhì),,其中存在一系列與生殖發(fā)育,、疾病相關(guān)的基因。而且,,微流控液滴體系具有更低的樣品吸附損失,、更高的酶切效率和更高效的疏水性蛋白質(zhì)鑒定能力等,更適用于微量蛋白質(zhì)樣品的蛋白質(zhì)組學(xué)分析,。
黃超蘭介紹,,此項(xiàng)研究首先成功發(fā)展了適合進(jìn)行單細(xì)胞及類似微量樣品的蛋白質(zhì)組學(xué)分析樣品前處理芯片和方法,顯著減少了樣品與反應(yīng)器接觸所帶來(lái)的損失,;二是發(fā)展了一種實(shí)現(xiàn)納升級(jí)液滴的直接進(jìn)樣方法,,完全避免了樣品轉(zhuǎn)移和經(jīng)過(guò)液相儀器內(nèi)復(fù)雜管路帶來(lái)的損失;三是提出了一種采用氣相來(lái)間隔液滴相和油相的新型液滴芯片結(jié)構(gòu),,在成功防止液滴明顯蒸發(fā)的同時(shí),,還避免了油相和液滴相直接接觸帶來(lái)的脂溶性樣品的損失,也使系統(tǒng)能更方便地進(jìn)行后續(xù)的分離柱進(jìn)樣,、色譜分離和質(zhì)譜檢測(cè),。
該論文的第一作者為浙江大學(xué)博士生李紫藝。