2024-11-19 17:13来源:本站
来自西奈健康中心的研究人员发表了一项研究,提供了对活人类细胞组织的超详细观察,提供了一种新的工具,可以帮助世界各地的科学家更好地了解疾病期间发生的事情。
今天发表在该杂志上的这项新研究是在Lunenfeld-Tanenbaum研究所(LTRI)的高级研究员、多伦多大学分子遗传学教授Anne-Claude Gingras博士的实验室进行的。
共同第一作者克里斯托弗·戈和詹姆斯·奈特博士使用192种已知存在于特定细胞器中的蛋白质标记物对人类细胞景观进行了调查,这些细胞器可以“标记”同一隔间中的邻近蛋白质。
人体由数万亿个细胞组成,每个细胞又被分成不同的隔间,每个隔间都有专门的功能,就像一所房子有不同的房间用来睡觉或做饭一样。这些隔间被称为细胞器,每个隔间都含有不同的蛋白质,这些蛋白质执行与隔间相关的特定活动。线粒体,所谓的细胞动力源,就是细胞器的一个例子。
科学家们说,了解哪些蛋白质驻留在哪些细胞器中是了解每种细胞蛋白质作用的重要的第一步。早期的方法通常是先杀死细胞,然后再分离细胞器。
“以前,这就像把房子分开来隔离每个单独的房间,”Go说。“这些方法往往只能提供关于细胞组织的粗略观点。”
金格拉斯实验室开发了使用质谱仪检测蛋白质的工具。在这项新研究中,他们纯化了被细胞器标记物“标记”的蛋白质,并通过质谱法对它们进行了鉴定。然后,该团队使用计算工具重建了人类细胞。
奈特博士是LTRI金格拉斯实验室的生物信息学家,他说:“通过我们的研究,我们已经证明,我们可以一次精确地定位数千种蛋白质,而付出的努力相对较少。”“以前定位蛋白质的方法需要单独研究每种蛋白质,或者需要有限的关注。”
考虑到人类细胞图谱的广博性,该团队还创建了一个分析门户,让世界各地的研究人员能够更深入地研究这些数据。用户可以详细扫描192个标记中的每一个,并将他们自己的蛋白质定位数据与人类细胞图谱中的预测进行比较。
奈特说,虽然这项工作提供了对人类细胞内部组织的更好理解,但它也可以用来更好地理解疾病期间发生的事情。
“人类疾病的典型特征是在分子水平上,具有异常行为的蛋白质导致细胞以病理方式行为。在这种情况下,蛋白质通常会改变它们在细胞中的位置,”奈特博士说。“我们的研究是在正常细胞中解决这一挑战的第一步,我们可以用它来比较改变的细胞状态,比如疾病状况,以识别具有意外定位的蛋白质,这可能有助于我们更好地了解患病细胞。”
该团队表示,该图谱现在将用于各种项目,以帮助进一步了解人类细胞中的蛋白质定位。未来的努力将包括使用化学、病毒和疾病条件来更好地表征细胞如何在结构上适应这些压力源。这可以为未来的研究工作提供信息,以了解疾病状态的机制和未来治疗方法的发展。
这项工作得到了加拿大卫生研究院的资助,以及LTRI网络生物学合作中心的资助,该中心由加拿大创新基金会、安大略省政府、加拿大基因组和安大略省基因组学资助。该分析门户网站的资金由Compute Canada提供。