基于质谱的空间蛋白质组学系统研究方法

蛋白质亚细胞定位及其动态变化过程对于蛋白质功能至关重要。随着鸟枪法蛋白质组学的发展,通过亚细胞分离及质谱技术同时测定数千个蛋白质稳态定位的“蛋白质组学显微镜(proteomic microscope)”出现了。然而,表征因扰动导致的亚细胞定位变化的工具却一直局限在光学显微镜,每次仅能成像一个或几个蛋白。

德国马克思·普朗克生物化学研究所Borner实验室提供了一套获取“动态细胞器分布图谱(Dynamic Organellar Maps)”的方法。这是一种灵敏的,类似于蛋白质组学显微镜的方法,可以分析蛋白质亚细胞定位的变化。这套简单、快速、可靠的方法结合了差速离心亚细胞分离法,定量质谱,以及一套标准化的生物信息处理流程。仪器方面仅需质谱和超速离心机。所有下游分析都由免费软件完成,无需蛋白质组学或生物信息学专业知识。

该法可用于各种均相或原代细胞培养,只用极少量(1毫克)蛋白质作原料,且适用于各种生物环境。该方法成功应用的案例包括阐明了一种由遗传紊乱影响的蛋白质转运致病机制,以及定量而详细地表征了在生长因子刺激下蛋白质在细胞中的运动方式。简而言之,该法提供了一种在系统范围内表征自然或扰动条件下的蛋白质的亚细胞动态的有力而全面的探索工具。

这套综合实验室和数据分析的方案为新手用户提供了充足信息,让他们可以将动态细胞器分布图谱应用于自己的系统。

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