与现有的单细胞蛋白质分析技术相比,scPISA具有以下明显的优势:首先,超高的检测灵敏度(单分子水平),实现低丰度生物分子的检测;其次,对目标蛋白质识别的高特异性,保证方法可以应用于复杂的细胞微环境;第三,分析速度快,从活体萃取到拉曼信号的读出仅需要约6-15分钟;scPISA是一项微创的技术,经过萃取后细胞仍能存活,可以继续用于后续研究,该特点在发育生物学及精准医学领域具有重要的应用价值。此外,scPISA还具有普适性,除了用于蛋白质的分析,还可以用于核酸等其他生物物种的分析,只需要选择相应的亲和配基制备具有靶向识别性能的功能化微探针和纳米标记标签即可。
通过单细胞等离激元免疫夹心法,研究人员获得了单个活细胞中多种低拷贝数蛋白质的诸多重要分子信息,例如低拷贝数蛋白质在单细胞内的表达水平、亚细胞分布等等。这些关键信息不仅从分子水平揭示了细胞内蛋白质表达和分布的异质性,也为多种生物学过程以及蛋白相关疾病的发生发展提供了重要信息。在此基础上,该团队将该技术应用于单细胞信号通路研究,建立了具有亚细胞分辨率的关键信号蛋白及其复合物的测定和多元检测等方法。该方法有望信号通路研究、为精准药效评价和个性化药物筛选等重要应用领域提供新颖可靠的研究手段。
2021年6月5日, Nature子刊Nature Protocols在线发表了我校刘震教授团队在单细胞低拷贝数蛋白质分析的重要研究工作“Probing low-copy-number proteins in single living cells using single-cell plasmonic immunosandwich assays” (https://doi.org/10.1038/s41596-021-00547-9)。该论文的第一作者是刘佳博士,刘震教授为论文的通讯作者。贺晖、谢丹和温艳蓉为共同作者。该工作得到国家自然科学基金重大科研仪器研制项目和南京大学卓越计划的资助。
论文信息: https://www.nature.com/articles/s41596-021-00547-9
Probing low-copy-number proteins in single living cells using single-cell plasmonic immunosandwich assays
Jia Liu, Hui He, Dan Xie, Yanrong Wen, Zhen Liu*
Nature Protocols, 2021, DOI: https://doi.org/10.1038/s41596-021-00547-9
文章来源:南京大学
刘震,1970年出生,博士,教授,博士生导师,国家杰出青年基金获得者。1992年于贵州大学获理学学士学位,1995年于南京大学获理学硕士学位,1998年7月于中国科学院大连化学物理研究所获理学博士学位。2000年1月至2002年1月,日本兵库大学(University of Hyogo)日本学术振兴会(JSPS)特别研究员;2002年8月至2005年11月,加拿大滑铁卢大学(University of Waterloo)博士后;2005年12月起任南京大学化学化工学院教授;2006年3月起为博士生导师;2008年入选教育部“新世纪优秀人才”;2009年入选南京大学“优秀中青年学科带头人”;2011年-2014年任加拿大滑铁卢大学兼职教授;2011年入选江苏省“333高层次人才”(第三层次);2014年获国家杰出青年科学基金。兼任国际分子印迹学会理事会理事、中国化学会质谱专业委员会委员、中国生物化学与分子生物学会蛋白质组学专业委员会委员和《色谱》杂志编委等职。获中国分析测试协会科学技术奖一等奖(2011)。主要从事分子识别、生物分离和疾病标志物分析研究,主要代表性成果有基于硼亲和作用的仿生分子识别、亲和分离介质及生命分析新方法。出版专著1本,专章5章,发表SCI论文100余篇(IF>3,80余篇;IF>5, 40余篇),引用3000余次。申请发明专利17项,其中8项已获授权。