蛋白質組學和代謝組學聯合搞事情

導讀

近年來，隨著中國對科學研究的大力投入以及大量海外傑出科學家的回國，中國的整體科研水平有了很大提高。無論是生物醫學還是物質科學領域，中國科學家在頂級期刊上發文數越來越多，而且不少成果都是相關領域內的重大進展。

文章簡介

產品類型：相對定量蛋白質組學（label free）& 非靶向代謝組學

英文題目：L-Arginine Modulates T Cell Metabolism and Enhances Survival and Anti-tumor Activity

中文題目：L-精氨酸通過調控T細胞代謝網路進而影響其生存和抗腫瘤能力

期刊名稱：CellIF：28.71

發表時間：2016年10月20日

樣品類型：人原代T細胞，模式小鼠T細胞

摘 要

T細胞在人體的免疫應答中起著至關重要的作用，而細胞的代謝活性與T細胞的生存和記憶形成密切相關。在本研究中研究者通過蛋白質組和代謝組學技術對人體原始T細胞和激活狀態的T細胞的蛋白組和代謝組進行了檢測。進一步發現了胞內L-精氨酸水平對T細胞新陳代謝、生存以及抗癌活性的調控機制。

方案設計

主線就是尋找差異。首先在組學範圍內進行大規模篩選，在這篇文章中作者從蛋白質組和代謝組兩個水平進行了差異分析，優點就是可以結合兩個組學的分析結果，研究更加系統，另一方面也可以對兩個組學分析結果進行交叉驗證，驗證成功率會更高。這篇文章，作者就從中篩選兩個組學中都發生變化的精氨酸代謝相關通路進行了深入驗證。

圖1 實驗設計流程圖

重要結果展示

非靶向篩選階段

定量蛋白質組學與代謝組學技術檢測原始T細胞和激活狀態T細胞蛋白質組和代謝組表達譜差異，發現L-精氨酸代謝相關的蛋白和代謝物都發生了顯著變化。

圖2 蛋白質組（左）和代謝組（右）火山圖

靶向驗證階段

胞內L-精氨酸水平調控T細胞多條代謝途徑

非靶向代謝組學檢測對照組和L-精氨酸刺激後T細胞代謝物水平的變化，蛋白質組技術檢測蛋白表達水平的差異，聯合分析結果顯示糖酵解途徑明顯受到L-精氨酸水平的影響。

圖3 精氨酸刺激後T細胞代謝組學Heatmap圖及代謝通路圖

體外驗證

細胞功能實驗證實L-精氨酸水平升高提升T細胞生存和抗腫瘤能力。

圖4 精氨酸水平對T細胞生存及抗腫瘤能力的影響

利用Lip-MS技術尋找L-精氨酸的作用靶點

BAZ1B、PSIP1和TSN 介導L-精氨酸依賴的T細胞重編程，並通過基因敲出實驗對三個轉錄因子的調控作用進行了功能驗證，基因敲除後，T細胞的生存能力受到抑制。

圖5 Lip-MS技術技術流程圖及鑒定結果

體內驗證

利用模式小鼠證實L-精氨酸刺激能夠提高小鼠抗腫瘤及生存能力。

圖6 小鼠模型體內驗證高水平精氨酸抑制腫瘤生長促進小鼠成活

總 結

利用蛋白質組學，代謝組學和深入的功能實驗，研究者揭示了胞內高水平的L-精氨酸能夠影響T細胞的激活、分化、生存進而促進機體抗腫瘤能力。並且發現了3個L-精氨酸敏感的轉錄因子，與T細胞的生存密切相關。

小編寄語

不要再問我做蛋白質組或者代謝組能發多少分的文章，只要肯下功夫挖掘、驗證，NCS那都不是事。驗證！驗證！驗證！重要的事情說三遍。

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！