可量化蛋白質(zhì)標簽的基因組工程
細胞生物學家最臭名昭著的方法是檢測和半定量蛋白質(zhì),蛋白質(zhì)印跡,很可能正在逐漸消失。Sven Eyckerman教授(VIB / UGent)及其同事開發(fā)了一套通用蛋白質(zhì)標簽,通過靶向蛋白質(zhì)組學技術(shù)保證蛋白質(zhì)定量。這些新標簽的開發(fā)和應(yīng)用 - 在SRM(PQS)中用于量化的蛋白質(zhì)型肽 - 在在線開放獲取期刊“ 科學報告”中有所描述。
準確了解蛋白質(zhì)的細胞濃度仍然是一項具有挑戰(zhàn)性的任務(wù)。基于抗體的方法(如蛋白質(zhì)印跡和ELISA)靈敏且方便,但檢測可能因抗體或表位掩蔽不足而受到阻礙。替代定量策略如選擇性反應(yīng)監(jiān)測(SRM)不需要任何免疫親和試劑,而是依賴于使用靶向質(zhì)譜法來監(jiān)測蛋白質(zhì)的表達水平。盡管明確用于靶向蛋白質(zhì)組學,但是測定開發(fā)仍然具有挑戰(zhàn)性,因為需要為每種研究的蛋白質(zhì)選擇多種蛋白質(zhì)型報道肽。
Eyckerman團隊設(shè)想了一種基于蛋白質(zhì)標簽的通用SRM分析,它不需要為每種感興趣的蛋白質(zhì)精心優(yōu)化靶向蛋白質(zhì)組學分析。博士生Giel Vandemoortele(VIB / UGent)說:“理想情況下,我們會用一種小肽標記蛋白質(zhì),這種肽位于最佳胰蛋白酶環(huán)境中,并以基于SRM的檢測和定量的最佳MS特性為特征”。
為了實現(xiàn)這一想法,該實驗室與Lennart Martens(VIB / UGent)的生物信息學組和Kris Gevaert(VIB / UGent)的蛋白質(zhì)組學實驗室合作??茖W家們開發(fā)了超嗜熱菌Pyrococcus furiosus的蛋白質(zhì)組,用于獲得具有最佳質(zhì)譜特征的獨特序列。“這種古菌的相當極端的棲息地產(chǎn)生了一種真正獨特的蛋白質(zhì)組,為我們提供了獨特多肽的重要來源”,Martens說。為了使肽廣泛適用于各種模式生物,該團隊專門為所有真核生物和所有大腸桿菌菌株尋找肽蛋白質(zhì)型。保留了兩種理想的肽,發(fā)現(xiàn)它們適用于復雜裂解液中的直接敏感檢測和定量。“之前,我需要為每種感興趣的蛋白質(zhì)設(shè)置SRM檢測,
為了將可量化的標簽引入人體細胞的基因組中,科學家們將新的基因組工程工具箱用于實施。“通過CRISPR / Cas9系統(tǒng),我們可以有效地標記哺乳動物細胞系培養(yǎng)物中的內(nèi)源蛋白質(zhì),為標記蛋白質(zhì)提供通用的定量讀數(shù)系統(tǒng)”,Eyckerman評論道。“這增加了一個強大的新穎方面的基因組編輯。內(nèi)源蛋白質(zhì)的準確和靈敏的定量現(xiàn)在是可能的,無論是直接或純化后蛋白一個內(nèi)蛋白復合物 ”。
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