东方时讯网弗朗西斯克里克研究所和伦敦帝国理工学院的科学家们开发了一种新方法来研究复杂环境中特定细胞类型释放的蛋白质，他们认为这可能会导致开发新工具来追踪癌症等疾病。在测试中，该团队展示了该技术的应用，该技术使用“点击”化学，被称为糖蛋白的生物正交细胞系特异性标记(BOCTAG)，无论是在共培养系统还是在小鼠模型中。
研究负责人BenSchumann博士是克里克和伦敦帝国理工学院的组长，他和同事在NatureCommunications的一篇题为“糖蛋白的细胞特异性生物正交标记”的报告中描述了这项技术。
生物标志物是非常有价值的工具，可以让医生研究生物学和疾病，例如，根据血液或组织样本诊断疾病，预测治疗对个体是否有效，或评估有多少药物到达患病细胞。但是找到这些生物标志物具有挑战性。为了帮助诊断疾病，科学家们需要识别出由患病细胞独特制造但健康细胞不会释放的蛋白质。
该团队写道，癌症是一种涉及宿主和肿瘤之间相互作用的疾病，糖蛋白表达的改变代表着“癌症发展的一个无可争议的必然结果”。但是，尽管了解这些糖蛋白的改变很重要，但它也受到细胞模型系统潜在局限性的阻碍，该团队继续说道。“例如，在肿瘤衍生细胞系的单一培养中，无法充分概括肿瘤与宿主之间错综复杂的相互作用。更复杂的共培养模型通常依赖于蛋白质组分析的分类程序，很少捕捉蛋白质糖基化的细节。”
“当你的样本包含各种细胞系时，很难识别来自特定细胞系的蛋白质，”Schumann说。“当然，在实验室中，我们可以只用一种类型的细胞进行实验，但是，这些条件并不能反映体内发生的情况，在体内发生的情况中，细胞之间复杂的相互作用可能会影响它们的行为，从而影响它们释放的蛋白质。”
对于他们的研究，该团队开发了一种新方法，可以识别特定类型细胞释放的蛋白质，即使这些细胞处于具有许多其他细胞类型的复杂环境中。该方法的核心是对添加到细胞中的糖分子进行化学标记。虽然所有细胞都吸收糖分，但研究人员对他们想要研究的细胞类型进行了基因改造，因此只有这种类型的细胞才能将糖分添加到其蛋白质中。当细胞制造这些蛋白质时，它们会保留化学标签，从而为科学家提供了一种识别它们的方法。
该方法使用生物正交或“点击”化学，获得了今年的诺贝尔化学奖。获奖者之一，斯坦福大学的CarbolynBertozzi博士，是这项新报告研究的合著者。选择化学标签，使其与另一个分子“点击”，帮助研究人员分离所需的蛋白质或为它们添加荧光标签。
研究人员表明，他们由此产生的BOCTAG方法适用于具有多种细胞系的细胞培养物以及小鼠，研究人员成功地标记了来自特定癌细胞的蛋白质。“我们展示了在共培养和小鼠模型中的应用，允许对糖蛋白组进行分析，将其作为细胞功能的重要调节剂，”他们写道。“在这项研究中，我们研究了癌细胞产生的蛋白质，但我们的方法也可用于其他领域，包括免疫学或传染病研究，”第一作者、克里克研究所博士后培训研究员AnnaCioce博士指出。“它还可以用来更好地了解疾病生物学，包括肿瘤细胞如何因体内复杂的相互作用而发生变化。加上舒曼，
研究人员评论说，他们的方法是对其他技术的补充，包括使用非天然氨基酸、邻近生物素化和配体靶向递送方法。他们得出结论，“BOCTAG允许以显着的信噪比对糖蛋白进行可编程标记，并且是一种使能技术，将改变我们对肿瘤-宿主相互作用的理解，特别是在蛋白质糖基化的背景下。”