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单细胞蛋白印迹技术

2021-04-30
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 在干细胞分化、发育、癌变、药物作用,免疫应答等方面,单个细胞的反应具有不均一性。随着科技的进步,从基因组和转录组去研究细胞间特异性作用发展迅速,但目前在微生物和哺乳动物中,采用单细胞或其他与细胞数量相关的研究显示,通过比较转录组和蛋白质组发现的mRNA和蛋白质的联系非常少。

 
为了研究大量细胞各自多样且稀有的行为特征,需要一个能分析大量单细胞蛋白表达,同时不带可能影响蛋白和细胞功能的标记的技术,从而提供高质量、高特异性分析目的蛋白的方法。
 
来自伯克利加州大学生物工程系的研究小组为了检验细胞之间由蛋白质介导的细胞功能区别,开发了一个能在四小时左右同时检测103个细胞的单细胞蛋白印迹技术(scWestern)。作者应用该方法监控大鼠神经干细胞单个细胞的区别及其对分裂素刺激的反应,这些研究结果对于研究大量单个细胞的复杂而独特的蛋白质功能有重要的意义。这一研究发表在2014年7月《nature method》杂志上。
 
scWestern步骤与常规蛋白印迹(western blot)所有重要的步骤一致,大致方法如下:在显微镜用的载玻片上铺上30μm厚的光感聚丙烯酰胺凝胶进行Western Blot:将单个的细胞放进微孔中,原位裂解,进行凝胶电泳,光感印迹启动固定蛋白和抗体探针。
 
scWestern能对目标蛋白进行定量,每单个细胞能检测11种目的蛋白,检测阈值小于30,000分子,当与流式细胞仪连用的时候,能对低至200个细胞进行分析。scWestern能用于研究干细胞对体外相同刺激下不同细胞的信号传导和分化的区别,解决了抗体的精准性和敏感性问题,并且建立了一个在单细胞级别对细胞群体进行复杂分析的通用工具。


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