子科生物報道：

一小塊組織樣本就像一個機構，里面有很多相似的成員但每個成員扮演的職責不盡相同。單細胞分析重要性顯而易見。多謝技術的進步，單細胞測序技術已經(jīng)有多種解決方案可選，單細胞蛋白質組學仍面臨眾多挑戰(zhàn)。

構成我們細胞的蛋白質包含著一個完整的信息世界，這些信息一旦被解鎖，就能讓我們洞悉許多基本生物現(xiàn)象的起源。單細胞蛋白質組學分析技術能夠真正觀察單個細胞在其蛋白質水平上的特征。然而，目前的蛋白質組學技術存在蛋白質樣品回收率低、通量低、通用性不強等問題。

一組來自日本和美國的研究人員在2022年7月11日在線發(fā)布的一項最新研究中，該團隊介紹了一種簡單而高效的單細胞蛋白質組學樣品制備方法，稱為“油中水滴法”(WinO)。該技術利用了水與油/有機溶劑的不混溶性，以最小的損失和增加樣品回收率的機會制備蛋白質樣品。該研究發(fā)表在2022年7月26日分析化學第94卷第29期。

“為了提高單細胞蛋白質組學的效率，我們要么需要放大蛋白質樣本，要么需要確保在樣品制備過程中沒有任何蛋白質丟失。由于我們沒有辦法進行前者，所以在樣品制備步驟(如樣品轉移)中減少吸收損失是至關重要的，”Masuda博士解釋說。“與傳統(tǒng)方法相比，WinO技術不僅減少了通過吸附的樣品損失，而且提供了更好的運行通量?！?/p>

在WinO工藝中，研究小組首先將一微升的水與相轉移表面活性劑(可增加疏水蛋白的溶解度)和疏水羧基涂層納米磁珠混合，制備出一種萃取緩沖液。然后將這種混合物倒入50微升的乙酸乙酯中。

下一步是蛋白質提取，將細胞分選得到的細胞液滴加入到乙酸乙酯-水滴組合中，在離心機中旋轉，使蛋白質在水滴中積累。提取后，樣品用蛋白質酶lysc消化，并用串聯(lián)質量標記試劑標記。提取并消化標記樣品，然后純化并回收用于單細胞分析和蛋白質組學分析。

為了比較WinO方法與傳統(tǒng)方法的效果，研究小組還使用標準溶液消解(ISD)方法制備樣品，并進行蛋白質組學分析。他們發(fā)現(xiàn)，與ISD相比，WinO方法使蛋白質和肽的恢復增加了10倍。這一顯著的改進歸因于減少了萃取液和樣品容器之間的接觸面積。

為了分析兩種方法的敏感性，研究小組還比較了獲得的蛋白質組譜。他們觀察到，使用WinO獲得的100個細胞和使用ISD獲得的10,000個細胞的蛋白質組學圖譜之間存在高度相關性。此外，該團隊成功地使用WinO對462種蛋白質進行了定量，證明它比傳統(tǒng)技術提供了更高的通量和提取效率。

WinO提供的增強的蛋白質恢復和鑒定能力，可以使我們更近距離地觀察癌細胞的蛋白質表達，并更好地理解抗癌藥物耐藥的機制。此外，WinO可以使用液體處理機器人實現(xiàn)半自動化，使其適合于高速、大容量的樣品處理。增田博士總結道:“我們的研究可以讓科學家對稀少和有限的樣本進行蛋白質組學研究，并為蛋白質表達提供一個新的視角，為發(fā)現(xiàn)新的生物現(xiàn)象打開可能性?！?/p>