Nature方法：细胞信号追踪新技术

　　

生物通报道  来自纪念斯隆-凯特琳癌症中心的研究人员，与德国的合作者们一起，开发出了一种在多细胞环境中鉴别胞内蛋白及分泌蛋白来源细胞的新方法。该研究在线发布在6月30日的《自然方法》（Nature Methods）杂志上。

多细胞环境的形成及维持有赖于广泛的细胞间相互通讯。细胞相互作用调控失常在包括癌症在内的许多疾病中起重要作用。尽管抗体分析被广泛应用于细胞内信号转导研究中，但这种方法相对低通量，特异性差异大，且需要预先选择蛋白质读数。尽管以定量质谱为基础的蛋白质组学克服了其中的一些限制，由于无法区分多细胞培养物中来自不同细胞类型的蛋白质，用质谱法进行细胞通讯研究受到阻碍。

研究人员开发了一种称作为CTAP的细胞选择性蛋白质组学新技术，是基于脊椎细胞无法合成生长及维持稳态通常所需的一些“必需”氨基酸这一事实。这些氨基酸可由某些植物、细菌和低等真核生物生成，被添加到培养脊椎动物细胞培养基中，动物需通过饮食来获取它们。

Gauthier、Miller和合作者们操控细胞表达一些氨基酸生物合成酶，这使得细胞能够利用添加的氨基酸前体来生成必需氨基酸，满足自身生长需要。

研究小组证实，通过添加重稳定同位素标记的氨基酸前体，可导致重同位素标记氨基酸掺入到酶表达细胞生成的蛋白质中。利用定量质谱搜索包含这些稳定同位素标记的蛋白质，研究人员能够确定多细胞培养物中胞内蛋白质和分泌蛋白质的来源细胞。

这一技术突破为研究人员提供了一个综合绘制细胞通讯图谱的新工具，细胞之间相互通讯对于癌症形成、维持及治疗反应各个方面均至关重要。例如，利用这一方法研究人员可以研究正常细胞和恶性细胞之间的细胞信号传导事件，从而更好地了解周围正常细胞改变肿瘤生长以及治疗反应的分子机制。

由于能将蛋白质与特殊细胞类型直接关联起来，研究人员认为这一方法将能够适用于研究细胞间的通讯及发现生物标记物。

（生物通：何嫱）

生物通推荐原文摘要：

Cell-selective labeling using amino acid precursors for proteomic studies of multicellular environments

We report a technique to selectively and continuously label the proteomes of individual cell types in coculture, named cell type–specific labeling using amino acid precursors (CTAP). Through transgenic expression of exogenous amino acid biosynthesis enzymes, vertebrate cells overcome their dependence on supplemented essential amino acids and can be selectively labeled through metabolic incorporation of amino acids produced from heavy isotope–labeled precursors. When testing CTAP in several human and mouse cell lines, we could differentially label the proteomes of distinct cell populations in coculture and determine the relative expression of proteins by quantitative mass spectrometry. In addition, using CTAP we identified the cell of origin of extracellular proteins secreted from cells in coculture. We believe that this method, which allows linking of proteins to their cell source, will be useful in studies of cell-cell communication and potentially for discovery of biomarkers.