强！强！强！体内细胞特异的蛋白质代谢谱标记方法

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作者：荷叶

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细胞功能的发挥多依赖于蛋白质的表达，不同类型的细胞、相同细胞的不同阶段、不同状态下其蛋白质的表达都存在明显不同，这催生了蛋白质组学的研究。

目前蛋白质表达谱的研究有两个技术难题，一是如何保证蛋白质来源的均一。因为体内组织器官各种细胞混杂在一起，如各类神经元细胞，突触很长，难于分离纯化。二是如何在体内动态观察某类或某些细胞的蛋白质的代谢。

今天荷叶给大家介绍一种体内细胞特异的蛋白质代谢谱标记方法，该方法对蛋白质表达谱的研究十分有用，希望对科研狗们有点用。

细胞蛋白质标记的基本原理：蛋白质的合成依赖于转运tRNA合成酶，不同的氨基酸有特定的转运tRNA合成酶。通过对特定转运tRNA合成酶进行突变使其改变转运氨基酸的种类，转运非经典的氨基酸。

外源补充非经典的氨基酸后，待细胞利用非经典氨基酸合成新蛋白后，通过“点击化学”（Click Chemistry）的方法将含有非经典的氨基酸的蛋白质进行标记，可以分离纯化新合成的蛋白质。

然后进行质谱分析（BONCAT，bio-orthogonal non-canonical amino-acid tagging，生物正交非经典氨基酸标记），也可以对非经典氨基酸进行荧光标记，在体观察蛋白质的合成（FUNCAT，fluorescent non-canonical amino-acid tagging）。

如何实现细胞特异的蛋白质标记呢？可以利用Cre-loxp系统，利用细胞特异的启动子驱动突变的转运tRNA合成酶，在特异的细胞、特定的时间表达突变的转运tRNA合成酶。利用Cre-loxp系统实现突变转运tRNA合成酶的细胞特异性表达（图片来源于文献1）应激学习和安静状态下海马区锥体神经元蛋白质表达谱的差异（图片来源于文献1）

怎么样，你的研究能用上这种方法吗？荷叶希望此技术能给科研狗们的研究、基金申请有点帮助。

参考文献：

1.Alvarez-Castelao B,Schanzenbächer CT, Hanus C, Glock C, Tom Dieck S, Dörrbaum AR, Bartnik I,Nassim-Assir B, Ciirdaeva E, Mueller A, Dieterich DC, Tirrell DA, Langer JD,Schuman EM.Cell-type-specific metabolic labeling of nascent proteomes in vivo.NatBiotechnol. 2017 Nov 6. doi: 10.1038/nbt.4016. [Epub ahead of print]

2.HinzFI, Dieterich DC, Schuman EM.Teaching old NCATs new tricks: usingnon-canonical amino acid tagging to study neuronal plasticity.Curr OpinChem Biol. 2013 Oct;17(5):738-46.

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