多维生物质细胞计:同时分析单细胞上的细胞质蛋白和代谢物
Shaojie Qin1, Xinyi Zhang2,3, Yi Zhang1
1Beijing National Laboratory for Molecular Sciences, Key Laboratory of Bioorganic Chemistry and Molecular Engineering of Ministry of Education, College of Chemistry and Molecular Engineering, Peking University Beijing 100871 China yu.bai@pku.edu.cn.
Chemical science
|January 22, 2025
概括
我们开发了一种新的方法,可以同时分析单细胞蛋白和代谢物. 这种技术增强了对细胞对氧化应激反应的理解,揭示了关键的代谢途径.
科学领域:
- 单细胞生物学 单细胞生物学
- 生物化学 生物化学
- 分子生物学分子生物学
背景情况:
- 单细胞多维分析提供了深刻的生物学见解,但由于细胞含量有限,同时对蛋白质和代谢物量化存在挑战.
- 现有的方法与蛋白质和代谢物放大以及复杂的细胞环境作斗争.
研究的目的:
- 开发一种新的多维细胞计测平台,用于同时分析单细胞蛋白和代谢物.
- 通过量化糖-3-酸脱酶 (GAPDH) 和代谢产物,研究细胞对氧化应激的反应.
主要方法:
- 开发了一种多维生物质细胞计平台,利用正交的外源酶反应进行蛋白质信号转换和放大.
- 应用CRISPR/Cas9基因编辑来通过外源光酶Nanoluc (Nluc) 来量化内源GAPDH.
- 在单细胞水平上同时检测GAPDH和数百种代谢物.
主要成果:
- 在单细胞中首次同时检测出GAPDH和代谢物.
- 确定了16种与氧化应激下GAPDH表达正相关的代谢物,包括长链脂肪酸和UDP-N-乙糖胺 (UDP-GlcNAc).
- 在氧化应激反应中阐明了GAPDH和UDP-GlcNAc的潜在协同功能.
结论:
- 这种新的策略可以同时对单细胞蛋白和代谢物进行定量分析.
- 深入了解固有的抗氧化应激反应机制.
- 为研究固有的生物过程提供了分子基础.
