根據(jù)《自然通訊》發(fā)表的研究結(jié)果，由血液學(xué)和腫瘤學(xué)以及生物化學(xué)和分子遺傳學(xué)系的醫(yī)學(xué)教授NeilKelleher博士領(lǐng)導(dǎo)的研究人員開(kāi)發(fā)了一種自動(dòng)化技術(shù)，用于成像和識(shí)別卵巢癌組織中的蛋白質(zhì)形式。
Kelleher說(shuō)，該技術(shù)為蛋白質(zhì)形式(組織樣本中蛋白質(zhì)的所有修飾版本)的高分辨率、高通量成像提供了目前最快的速度和準(zhǔn)確性，并且在癌癥診斷中具有多種潛在應(yīng)用。
目前有幾種技術(shù)用于對(duì)人體組織中的蛋白質(zhì)進(jìn)行成像，但很少有技術(shù)能夠?qū)Φ鞍踪|(zhì)形式進(jìn)行成像。那些可以直接從組織中提取蛋白質(zhì)形式的樣品是通過(guò)電離組織進(jìn)行質(zhì)譜分析來(lái)實(shí)現(xiàn)的。其他技術(shù)阻止科學(xué)家了解組織中存在的蛋白質(zhì)形式，并且不能立即識(shí)別樣品中所有現(xiàn)有的蛋白質(zhì)形式。
為了更好地了解給定組織內(nèi)蛋白質(zhì)型的空間位置，Kelleher的團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了蛋白質(zhì)型成像質(zhì)譜(PiMS)，該技術(shù)在《科學(xué)進(jìn)展》2022年發(fā)表的一項(xiàng)研究中進(jìn)行了詳細(xì)介紹。該技術(shù)的工作原理是通過(guò)納米液滴從組織中對(duì)蛋白質(zhì)型進(jìn)行采樣，“稱重”提取的蛋白質(zhì)型以識(shí)別達(dá)到一定尺寸的蛋白質(zhì)型，然后使用該數(shù)據(jù)構(gòu)建掃描組織的蛋白質(zhì)型圖像。
在當(dāng)前的研究中，Kelleher和他的合作者基于這項(xiàng)技術(shù)創(chuàng)建了AutoPiMS，它利用計(jì)算引擎自動(dòng)識(shí)別和表征癌癥組織薄片內(nèi)的蛋白質(zhì)形式。
AutoPiMS能夠識(shí)別和表征人類卵巢癌組織樣本中的300多種蛋白質(zhì)形式，并以每種蛋白質(zhì)形式一分鐘的速度繪制出樣品中特定癌癥相關(guān)蛋白存在的位置。AutoPiMS還能夠識(shí)別同一患者的癌組織和非癌組織。
“這項(xiàng)技術(shù)對(duì)于癌癥組織成像和癌癥診斷非常重要，”凱萊赫說(shuō)，他也是蛋白質(zhì)組學(xué)卓越中心和生命過(guò)程化學(xué)研究所的主任。“我們?cè)谶@篇論文中表明，我們不僅可以定位蛋白質(zhì)，還可以定位它們的無(wú)數(shù)蛋白質(zhì)形式，這是我的蛋白質(zhì)組學(xué)領(lǐng)域中的超特異性測(cè)量類型。”
Kelleher表示，該技術(shù)將提供給西北大學(xué)的其他蛋白質(zhì)組學(xué)研究人員，他希望AutoPiMS能夠加速該領(lǐng)域的發(fā)現(xiàn)。
他說(shuō)，展望未來(lái)，凱萊赫和他的合作者將將該技術(shù)應(yīng)用于單細(xì)胞蛋白質(zhì)組學(xué)。
“如果我們能夠獲得有關(guān)單細(xì)胞蛋白質(zhì)形式的信息，我們就能獲得有關(guān)蛋白質(zhì)在空間、時(shí)間和組成方面的最精確信息。這是使蛋白質(zhì)分析更加精確的終極技術(shù)，”凱萊赫說(shuō)。“精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)需要精準(zhǔn)的蛋白質(zhì)組學(xué)。我們做得越精確，我們就越能推進(jìn)藥物開(kāi)發(fā)、降低副作用并改善診斷，所有這些都與西北大學(xué)CLP研究所的新使命相一致。”
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