新技術が個々の細胞内のタンパク質の研究方法を変える(New technology changes how proteins in individual cells are studied)

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2024-05-08 カロリンスカ研究所(KI)

カロリンスカ研究所とPixelgen Technologiesの研究者は、個々の細胞内のタンパク質を新しい方法でマッピングする技術を開発しました。「Nature Methods」に掲載された研究によると、この技術ではタンパク質の量だけでなく、細胞膜内の分布や相互作用も測定できます。これまでのフローサイトメトリーでは限られたタンパク質の研究しかできませんでしたが、新技術「モレキュラーピクセレーション」を用いることで、数百のタンパク質を同時に分析し、細胞内での詳細な分布や相互作用を把握することが可能になります。この技術はがんや炎症性疾患の研究、新薬の影響評価にも応用できるとされています。

<関連情報>

「モレキュラーピクセレーション」:配列決定による単一細胞の空間プロテオミクス Molecular pixelation: spatial proteomics of single cells by sequencing

Filip Karlsson,Tomasz Kallas,Divya Thiagarajan,Max Karlsson,Maud Schweitzer,Jose Fernandez Navarro,Louise Leijonancker,Sylvain Geny,Erik Pettersson,Jan Rhomberg-Kauert,Ludvig Larsson,Hanna van Ooijen,Stefan Petkov,Marcela González-Granillo,Jessica Bunz,Johan Dahlberg,Michele Simonetti,Prajakta Sathe,Petter Brodin,Alvaro Martinez Barrio & Simon Fredriksson
Nature Methods  Published:08 May 2024
DOI:https://doi.org/10.1038/s41592-024-02268-9

新技術が個々の細胞内のタンパク質の研究方法を変える(New technology changes how proteins in individual cells are studied)

Abstract

The spatial distribution of cell surface proteins governs vital processes of the immune system such as intercellular communication and mobility. However, fluorescence microscopy has limited scalability in the multiplexing and throughput needed to drive spatial proteomics discoveries at subcellular level. We present Molecular Pixelation (MPX), an optics-free, DNA sequence-based method for spatial proteomics of single cells using antibody–oligonucleotide conjugates (AOCs) and DNA-based, nanometer-sized molecular pixels. The relative locations of AOCs are inferred by sequentially associating them into local neighborhoods using the sequence-unique DNA pixels, forming >1,000 spatially connected zones per cell in 3D. For each single cell, DNA-sequencing reads are computationally arranged into spatial proteomics networks for 76 proteins. By studying immune cell dynamics using spatial statistics on graph representations of the data, we identify known and new patterns of spatial organization of proteins on chemokine-stimulated T cells, highlighting the potential of MPX in defining cell states by the spatial arrangement of proteins.

細胞遺伝子工学
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