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單細胞蛋白質組學是解碼細胞異質性和動態調節的強大工具，對深入理解生命過程、揭示疾病機理、促進精準醫療具有重要意義，因此是蛋白質組學研究不可或缺的重要組成部分。特別是在解析細胞異質性、發現罕見細胞亞群、重建空間分布信息、追蹤分化和發育的動態變化過程以及為個體化和精準醫療提供理論基礎中都發揮重要作用。
單細胞蛋白質組學研究雖然前景廣闊，但也面臨著諸多挑戰和難點
單個細胞中蛋白質的量極其有限，常規質譜檢測需要較多樣品量，如何從單細胞水平獲取足夠的蛋白質信號是一大技術瓶頸。
在單細胞分選、裂解、蛋白質提取等前處理過程中，細胞和蛋白質容易發生損失或受到外源性污染，影響檢測質量。
不同實驗室、技術平臺所獲數據差異較大，如何建立數據質量標準和批次校正方法以實現結果的可比較性是一大挑戰。數據規模大加之蛋白質組高復雜度，對計算資源和生物信息學分析能力提出了極高要求。
如不完全酶解、親和性偏差、動態范圍窄等常見質譜檢測問題，在單細胞水平上會被進一步放大。
總之，單細胞蛋白質組學需要持續的技術革新和標準化，才能充分發揮其解析細胞異質性和揭示生命本質的強大潛力。
“nature communications”雜志于2024年3月20日發布了《One-Tip enables comprehensive proteome coverage in minimal cells and single zygotes》，文章介紹了一種高效的樣品制備與精確的窄窗口數據獨立采集(nDIA)分析無縫集成。One-Tip這種方法大大簡化了樣品處理，能夠從約1000個HeLa細胞中重復鑒定>9000種蛋白質，每個HeLa細胞鑒定出3000多種蛋白質。這種新方法擴展了蛋白質組學的能力，在一系列樣本類型中提供了更大的深度和吞吐量。
同時，該方法簡化了批量蛋白質組學和單細胞蛋白質組學的樣品制備過程，旨在簡化樣品制備過程，同時保持蛋白質組學分析的深度和準確性。One Tip在半小時的LC-MS/MS 運行中顯示出令人印象深刻的單次注射分析蛋白質組深度，從大約20個細胞中鑒定了5000多個蛋白質組和46000多個修飾肽。這一性能超過了目前使用CellenONE精確分離20個細胞所實現的蛋白質組覆蓋率，這可能與96孔板中的樣品損失和轉移到LC-MS系統有關。
OneTip也證明了高再現性和定量精度，具有5-8%的顯著變異系數，在含有100多個細胞的樣品中，基于maxLFQ12的蛋白質定量的Pearson相關性超過0.99。盡管工作流程簡單快捷，但當與我們在Orbitrap Astral質譜儀上的窄窗口DIA方法相結合時，具有1000個細胞的OneTip的分析性能可與使用更復雜的方法一一蛋白質聚集捕獲(PAC)制備的大塊蛋白質組學樣品相媲美。
去年已有文章證明Uno Single Cell Dispenser™ 可用于單細胞蛋白質組學分析，由于儀器的特殊設計允許安裝一盒Evotips，作者實現了將Uno與One Tip工作流程整合進行了單細胞蛋白質組學分析和并經過了多次測試。Uno單細胞分液儀和One Tip是一種經濟實惠的方式，可以替代當前使用一些昂貴的工作流。
作者的結果表明，在蛋白質組學領域，One Tip工作流程實現的分析深度優于標準工作流程。它的簡單性、用戶友好性和可擴展性使其非常適合各種實驗設置，從單細胞分析到批量蛋白質組學。這種方法有效地消除了在樣品制備階段對復雜方法、特定設備和專業蛋白質組學專業知識的需求。因此，One Tip工作流程大大彌合了蛋白質組學和生物學之間的差距，簡化了LC-MS分析，使其更易于訪問，并與更廣泛的生物學應用兼容。該工作流程適用于cellenONE和Uno等平臺，增強了其多功能性。
此外，One Tip能夠分析多種樣本類型，包括流式分選的細胞、人類植入前胚胎、稀有細胞群和組織切片。這與較小的細胞類型特別相關，如T細胞，在T細胞中，由于其與蛋白質含量相關（每個細胞約25pg），預計會鑒定出較低數量的蛋白質。對于這種細胞，單細胞分析可能提供有限的生物學見解，而“One Tip”工作流程提供了一種有效的替代方案。這種適應性使One Tip成為現代蛋白質組學武器庫中的一個有價值的工具，實現了更具包容性的樣本分析方法，并促進了對各種生物系統的更深入理解。
（文章來源：mp.weixin.qq.com/s/JGI1pw2RIoQqSA8sgyJJRw）
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