弗朗西斯克里克研究所(Francis Crick Institute)和伦敦帝国理工学院(Imperial College London)的科学家们开发了一种研究细胞释放的蛋白质的新方法，这可能会催生追踪包括癌症在内的疾病的新工具。

生物标记是非常有价值的工具，它使医生能够研究生物学和疾病，例如，从血液或组织样本中诊断疾病，预测一种治疗方法是否对个体有效，或观察一种药物有多少能到达病变细胞。

但是，寻找这些生物标志物具有挑战性。为了帮助诊断疾病，科学家需要确定由病变细胞或癌细胞独有而健康细胞不释放的蛋白质。

在他们今天(10月25日)发表在《自然通讯》杂志上的研究中，该团队开发了一种新方法，可以识别由特定类型的细胞释放的蛋白质，即使这些细胞与许多其他类型的细胞生活在一个复杂的环境中。

“当你有一个包含不同细胞系的样本时，很难识别来自特定细胞系的蛋白质。当然，在实验室中，我们可以只使用一种类型的细胞进行实验，但这些条件不能反映体内发生的情况，细胞之间的复杂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，”克里克和帝国理工学院的主要作者和小组组长本·舒曼解释说。

新方法的核心是给添加到细胞中的糖分子添加化学标签。虽然所有的细胞都吸收糖分，但研究人员对他们想要研究的细胞类型进行了基因改造，只有这一类型的细胞会将糖分添加到蛋白质中。当细胞制造这些蛋白质时，它们仍然带有化学标签，这意味着研究人员可以识别它们。

该方法使用了生物正交或“点击”化学，该化学被授予了今年的诺贝尔化学奖。该奖项的获得者之一，来自斯坦福大学的卡伯林·贝尔托兹是这项研究的合著者。化学标签被选中，这样它就可以与另一种分子“咔嚓”一声，帮助研究人员分离所需的蛋白质或给它们添加荧光标签。

研究人员展示了他们的方法，称为生物正交细胞系特异性糖蛋白标记(BOCTAG)，在多种细胞系的细胞培养中有效，在小鼠中也有效，研究人员成功地标记了特定癌细胞的蛋白质。

“在这项研究中，我们观察了癌细胞产生的蛋白质，但我们的方法也可以用于其他领域，包括免疫学或传染病的研究。它还可以用来更好地理解疾病生物学，包括肿瘤细胞如何在体内复杂的相互作用下发生变化，”克里克大学的第一作者、博士后培训研究员安娜·西奥斯说。

本补充说:“我们团队的下一步将是继续开发这种方法，并更多地了解细胞如何根据环境产生不同的蛋白质。”

Journal Reference:

1. Anna Cioce, Beatriz Calle, Tatiana Rizou, Sarah C. Lowery, Victoria L. Bridgeman, Keira E. Mahoney, Andrea Marchesi, Ganka Bineva-Todd, Helen Flynn, Zhen Li, Omur Y. Tastan, Chloe Roustan, Pablo Soro-Barrio, Mahmoud-Reza Rafiee, Acely Garza-Garcia, Aristotelis Antonopoulos, Thomas M. Wood, Tessa Keenan, Peter Both, Kun Huang, Fabio Parmeggian, Ambrosius P. Snijders, Mark Skehel, Svend Kjær, Martin A. Fascione, Carolyn R. Bertozzi, Stuart M. Haslam, Sabine L. Flitsch, Stacy A. Malaker, Ilaria Malanchi, Benjamin Schumann. Cell-specific bioorthogonal tagging of glycoproteins. Nature Communications, 2022; 13 (1) DOI: 10.1038/s41467-022-33854-0