【文献分享】再登顶刊Cell！Sony SH800助力蛋白质亚细胞定位与重塑的全景绘制

内容摘要

在细胞生物学的探索之旅中，了解人类蛋白质在细胞内的分布及其在不同细胞状态下的重塑，一直是科学家们追求的核心目标。近期，Hein等研究者在《Cell》杂志上发表题为“Global organelle profiling reveals subcellular locali-zation and remodeling at proteome scale”的研究^【1】，为我们提供了一个前所未有的视角，通过高分辨率策略绘制了蛋白质在细胞内的亚细胞组织图谱，并揭示了在细胞扰动（如病毒感染）期间蛋白质组重塑的关键见解。

图1.细胞内源性标记策略

研究者采用了一种基于免疫捕获结合质谱分析的工作流程，对细胞内的膜结构和无膜结构进行了全面的蛋白质组分析。通过CRISPR-Cas9技术，研究者在HEK293T细胞系中生成了一系列带有表位标签的标记物，再利用Sony SH800全自动流式细胞分选仪对CRISPR-Cas9编辑的细胞系进行高通量筛选，成功分离出了表达特定荧光蛋白的目标群体，覆盖了所有主要的亚细胞结构区域，包括无膜细胞器。这种方法使得研究者能够定量地定义亚细胞蛋白质组，并构建了一个包含超过7600种蛋白质的亚细胞定位数据库（图1）。这一成果不仅为那些功能尚不明确的蛋白质提供了定位信息，还揭示了细胞器之间的相互连接网络。

图2. HCoV-OC43 感染期间的泛细胞重塑

在对HCoV-OC43病毒感染的细胞进行分析时，研究者们发现，许多蛋白质的调控并非通过其丰度的变化，而是通过它们在细胞内的空间分布变化来实现的（图2）。这一发现表明，蛋白质组范围内的亚细胞重塑分析对于阐明细胞响应至关重要，并揭示了铁死亡（ferroptosis）在OC43感染中的关键作用。铁死亡是一种依赖于细胞内铁的非凋亡、非坏死的程序性细胞死亡形式，其在病毒感染中的作用此前鲜有报道。

图3. OC43感染诱导细胞内Fe2+增加

在该研究中，流式细胞分选技术发挥了不可或缺的作用。首先研究者利用Sony SH800流式细胞分选仪，对经过CRISPR-Cas9编辑的细胞系进行筛选，高效准确地分离出了成功整合EGFP标记的细胞群。这些细胞亚群的获得，为后续的蛋白质组分析和亚细胞定位研究提供了高纯度的细胞样本，从而确保了实验结果的准确性和可靠性。其次，流式细胞分选还被用于分析病毒感染后细胞内铁离子的变化，通过荧光探针FeRhoNox-1来检测细胞内Fe²⁺的水平，发现OC43感染导致细胞内Fe²⁺增加，这一现象可以通过铁螯合剂nitroxoline逆转（图3）。

索尼流式 

Sony SH800在这项顶尖研究中扮演了重要角色。其高效的细胞分选能力，使得研究者能够在短时间内从大量构建细胞中筛选出具有特定标记的细胞亚群，极大地提高了实验的效率和成功率。Sony SH800的精确度和高活性，确保了分选所获得的细胞样本的纯度和质量，为后续的蛋白质组分析奠定了坚实的基础。此外，Sony SH800的灵活性和易用性，也使得研究者能够根据实验需求快速调整分选策略，从而更好地适应不断变化的实验条件。