Evosep - Bruker單細(xì)胞蛋白質(zhì)組學(xué)分析

自2003年人類基因組計(jì)劃精細(xì)圖繪制完成后，科學(xué)界就將后基因組的研究重點(diǎn)放在蛋白質(zhì)組學(xué)上。現(xiàn)在很多蛋白質(zhì)組學(xué)的研究依舊停留在對細(xì)胞群和集合的分析上，所以得到的結(jié)果其實(shí)是大量細(xì)胞平均化的結(jié)果，這樣的結(jié)果是沒有辦法區(qū)分單個細(xì)胞對樣品的抑制性的差異的。因此，對單細(xì)胞進(jìn)行蛋白質(zhì)組學(xué)的研究就顯得很有必要了。
 
布魯克蛋白質(zhì)組學(xué)應(yīng)用專家Dr. Christoph Krisp在近期的Evosep網(wǎng)絡(luò)研討會中，向我們介紹了Evosep One搭配timsTOF SCP，利用Whisper 100 40 SPD (28 min梯度時(shí)間/樣本)方法應(yīng)用于從皮克到低納克HeLa細(xì)胞的肽段檢測，使用具有平行累積和連續(xù)碎裂的數(shù)據(jù)獨(dú)立采集 (diaPASEF) 質(zhì)譜方法獲得檢測數(shù)據(jù)。這種組合展示了快速和穩(wěn)健的色譜分離、蛋白和肽鑒定高重復(fù)性和準(zhǔn)確定量的優(yōu)勢，同時(shí)允許全面的蛋白質(zhì)組覆蓋。

Evosep One高通量蛋白組學(xué)分離系統(tǒng)，采用即用即拋的Evotip作為常規(guī)耗材，能大幅度簡化蛋白組學(xué)前處理流程和降低樣本殘留污染，節(jié)省空白樣本檢測時(shí)間；獨(dú)特的進(jìn)樣方式使小微量樣本全部被洗脫進(jìn)入LC/MS系統(tǒng)，減少由于進(jìn)樣帶來的樣本損失；同時(shí)設(shè)備具備創(chuàng)新型高低壓管路系統(tǒng)設(shè)計(jì)，能極大提高樣本通量和系統(tǒng)穩(wěn)定性，可用于單細(xì)胞蛋白質(zhì)組學(xué)研究。
  下面來看Dr. Christoph Krisp帶來的精彩分享吧~
 
Dr. Christoph Krisp指出，由于蛋白質(zhì)無法像DNA和RNA一樣進(jìn)行擴(kuò)增后檢測，所以目前對單細(xì)胞的研究大多都集中在基因水平或轉(zhuǎn)錄水平上，例如單細(xì)胞水平的全基因組測序、信使核糖核酸水平的分析，但實(shí)現(xiàn)生命功能的最終執(zhí)行者還是蛋白質(zhì)。

因?yàn)樵絹碓蕉嗟难芯空甙涯抗夥旁趩渭?xì)胞蛋白質(zhì)組學(xué)上，所以從2004年起，人們在單細(xì)胞蛋白質(zhì)組學(xué)領(lǐng)域的研究就開始逐年攀升，光2021年全年相關(guān)領(lǐng)域發(fā)文數(shù)就已超過50篇。經(jīng)過業(yè)界的不懈努力以及對檢測和分析的儀器不斷進(jìn)行更新和改良，利用LC/MS平臺研究單細(xì)胞蛋白質(zhì)組學(xué)研究已不再是“不可實(shí)現(xiàn)的”。
 
2020年12月，Andreas-David Brunner et al. 發(fā)表在bioRxiv上的文章顯示，利用Evosep聯(lián)合timsTOF SCP平臺，Whisper 100 40SPD和diaPASEF方法，單個Hela細(xì)胞可以鑒定得到高達(dá)1551個蛋白質(zhì)組，1 ng Hela蛋白酶解肽段可鑒定超過2500個蛋白質(zhì)組。

在使用相同的色譜柱和噴針進(jìn)行數(shù)千次不間斷運(yùn)行時(shí)，對Evosep One進(jìn)行系統(tǒng)和方法穩(wěn)定性評估發(fā)現(xiàn)，在數(shù)千次運(yùn)行后僅觀察到系統(tǒng)背壓增加20 Bar，系統(tǒng)和方法穩(wěn)定性優(yōu)異。聯(lián)合timsTOF SCP diaPASEF方法發(fā)現(xiàn)，5 ng Hela蛋白酶解肽段在8個重復(fù)樣本中，保留時(shí)間穩(wěn)定。
  利用Evosep聯(lián)合timsTOF SCP進(jìn)行了Hela細(xì)胞蛋白酶解肽段稀釋實(shí)驗(yàn)，檢測了125 pg到20 ng 的10個梯度上樣量Hela細(xì)胞蛋白酶解肽的鑒定定量情況，每個上樣量設(shè)置6個重復(fù)樣本。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，只需250 pg上樣量即可獲得高達(dá)1500個蛋白鑒定數(shù)，從125 pg到20 ng 10個梯度上樣量與蛋白質(zhì)組曲線下面積有良好的線性關(guān)系。
 
文章小結(jié)
Evosep One搭配timsTOF SCP（diaPASEF）采用Whisper 100 40 SPD（30 min梯度時(shí)間/樣本）的小微量樣本檢測方法能有效且可靠地完成單細(xì)胞蛋白質(zhì)組學(xué)檢測，是可行且可靠的單細(xì)胞蛋白質(zhì)組學(xué)檢測平臺。250 pg肽段上樣量即可獲得高蛋白和肽段鑒定數(shù)，125 pg到20 ng上樣量10個梯度上樣量與蛋白質(zhì)組曲線下面積有良好的線性關(guān)系。
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