蛋白質(zhì)是生命的基本構件，幾乎參與了所有細胞過(guò)程，它不僅促進(jìn)細胞之間的溝通，還確保生物系統的正常運作。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，沒(méi)有蛋白質(zhì)，生命無(wú)法存在。這也是全球研究人員致力于深入探索蛋白質(zhì)的原因所在。
近日，哥本哈根大學(xué)團隊在《Cell》發(fā)表重磅研究，借助單細胞蛋白質(zhì)動(dòng)態(tài)標記技術(shù)SC-pSILAC，首次實(shí)現單細胞層面“高清直播”蛋白質(zhì)的生成與分解，為解碼生命基礎規律開(kāi)辟新路徑。
“希望我們的研究能幫助探索藥物如何影響蛋白質(zhì)的周轉，從而推動(dòng)更好的研究開(kāi)展。我們的研究還可能揭示蛋白質(zhì)的穩定性如何隨年齡變化，以及我們如何能夠促進(jìn)健康的衰老。”通訊作者Jesper Velgaard Olsen教授如是說(shuō)。
“簡(jiǎn)而言之，我們開(kāi)發(fā)了一種前沿技術(shù)，使得能夠以前所未有的深度分析和量化單個(gè)細胞中的蛋白質(zhì)。我們現在可以準確識別出哪些蛋白質(zhì)存在以及它們的數量。”
給蛋白質(zhì)裝上“追蹤器”
傳統蛋白質(zhì)研究依賴(lài)群體細胞均值數據，而SC-pSILAC技術(shù)通過(guò)精準標記單細胞內蛋白質(zhì)，實(shí)現“分子級顯微追蹤”。
研究發(fā)現，某些處于靜止期的細胞并非“躺平”，其蛋白質(zhì)代謝仍高度活躍，甚至持續調控周邊環(huán)境——這一現象顛覆了學(xué)界對細胞行為的傳統認知。
動(dòng)態(tài)圖譜背后的“密碼本”
“我們相當于給每個(gè)細胞裝上了蛋白質(zhì)運動(dòng)的‘行車(chē)記錄儀’，”Olsen教授比喻道。該技術(shù)可解析外部刺激（如實(shí)驗化合物）對蛋白質(zhì)周轉的影響，甚至追蹤衰老過(guò)程中分子穩定性的變化。研究團隊已發(fā)現多條此前未知的生物調控通路，為復雜生命過(guò)程研究提供新線(xiàn)索。
從實(shí)驗室到精準科學(xué)的“最后一公里”
SC-pSILAC的應用潛力橫跨合成生物學(xué)、環(huán)境適應研究及精準健康領(lǐng)域。其單細胞分辨率特性，使得科學(xué)家能解析個(gè)體細胞的獨特分子行為，為定制化生物工程和衰老干預提供工具。
行業(yè)預測，這項技術(shù)或將成為未來(lái)生命科學(xué)研究的“基礎設施”，推動(dòng)基礎發(fā)現向實(shí)際應用的快速轉化。
期刊：Cell
DOI：10.1016/j.cell.2025.03.002
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