?在干細胞分化、發(fā)育、癌變、藥物作用,免疫應答等方面,單個細胞的反應具有不均一性。隨著科技的進步,從基因組和轉(zhuǎn)錄組去研究細胞間特異性作用發(fā)展迅速,但目前在微生物和哺乳動物中,采用單細胞或其他與細胞數(shù)量相關(guān)的研究顯示,通過比較轉(zhuǎn)錄組和蛋白質(zhì)組發(fā)現(xiàn)的mRNA和蛋白質(zhì)的聯(lián)系非常少。
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為了研究大量細胞各自多樣且稀有的行為特征,需要一個能分析大量單細胞蛋白表達,同時不帶可能影響蛋白和細胞功能的標記的技術(shù),從而提供高質(zhì)量、高特異性分析目的蛋白的方法。
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來自伯克利加州大學生物工程系的研究小組為了檢驗細胞之間由蛋白質(zhì)介導的細胞功能區(qū)別,開發(fā)了一個能在四小時左右同時檢測103個細胞的單細胞蛋白印跡技術(shù)(scWestern)。作者應用該方法監(jiān)控大鼠神經(jīng)干細胞單個細胞的區(qū)別及其對分裂素刺激的反應,這些研究結(jié)果對于研究大量單個細胞的復雜而獨特的蛋白質(zhì)功能有重要的意義。這一研究發(fā)表在2014年7月《nature method》雜志上。
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scWestern步驟與常規(guī)蛋白印跡(western blot)所有重要的步驟一致,大致方法如下:在顯微鏡用的載玻片上鋪上30μm厚的光感聚丙烯酰胺凝膠進行Western Blot:將單個的細胞放進微孔中,原位裂解,進行凝膠電泳,光感印跡啟動固定蛋白和抗體探針。
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scWestern能對目標蛋白進行定量,每單個細胞能檢測11種目的蛋白,檢測閾值小于30,000分子,當與流式細胞儀連用的時候,能對低至200個細胞進行分析。scWestern能用于研究干細胞對體外相同刺激下不同細胞的信號傳導和分化的區(qū)別,解決了抗體的精準性和敏感性問題,并且建立了一個在單細胞級別對細胞群體進行復雜分析的通用工具。