3分钟了解蛋白组学数据 蛋白组学数据如何分析
科学的进步依赖于新技术、新发现和新思想，大概是这个顺序 。
——诺贝尔生理学或医学奖得主悉尼·布雷内
蛋白质的单细胞蛋白质组学填补了空单细胞转录组学在蛋白质丰度检测、转录修饰和翻译后修饰方面的空白 。单细胞蛋白质组学质谱(SCoPE-MS)是一种定量分析多功能单细胞蛋白质组的新方法，它利用同位素标记和载体蛋白质组学来分析单细胞 [1]。同位素是具有相同质量的化学标签，其中包含唯一的质量条形码 。这些条形码可以通过肽段断裂显示出来，然后进行定量分析 。它的优点是所有样品中的肽段在质谱图中都呈现一个峰，增加了信号强度，可以同时分离肽离子 [2] (图1) 。
图1说明了单细胞蛋白质组学质谱技术 。
SCoPE-MS可以通过添加“载体”样品到单细胞蛋白组100到200倍的水平来分析单细胞蛋白组 [1，3]。虽然这项技术的出现令人鼓舞，但当蛋白质组数量过高时，从单细胞组获得的数据及其生物学结论的准确性就大大降低了 。
最近，Genentech的Christopher M. Rose 与慕尼黑工业大学Bernhard Kuster合作，在Nature Methods中发表了题为定义单细胞蛋白质组学的载体蛋白质组极限，的文章，给出了载体蛋白质组水平与SCoPE-MS定量准确性之间的关系，为单细胞蛋白质组学的实验设计、数据收集和数据分析提供了指导同时，作者介绍了自行开发的程序SCPComponsion，可以快速控制和分析单细胞蛋白组化质谱的质量 。
作者首先用同位素标记了HeLa细胞的胰蛋白酶消化液，将10个样品从1: 1稀释到1: 10万，与同水平的参考样品进行比较，找到了定量的动态范围 。同时，作者发现“载体蛋白组效应”:为了保持质谱实验中的定量准确性，需要增加载体蛋白组的水平和采样离子的数量，但高水平的载体蛋白组可能导致单细胞离子采样不足 。
为了更好地了解载体蛋白组水平的增加对单细胞信号检测的影响，作者通过评估离子取样、定量动态范围和复用水平来评估复杂生物样品的变化，发现上述三种变化与取样的离子数量有关 。基于上述结果，在ScoPE-MS实验中保持定量准确性的主要因素是单细胞通道离子的充分采样 。分析后选择仪器参数和定量信噪比滤波可以提高SCoPE-MS实验生物学结论的准确性 。
最后，作者介绍了他们做的一个软件工具，叫做SCPComponion(单细胞蛋白质组学伴侣)，可以快速分析用户提供的SCP-MS数据，进行参数分析和数据特征检测(https://www.github.com/scp-ms/SCPCompanion)(图2) 。
图二 。SCP伴侣的图形用户界面
在单细胞蛋白组的质谱检测中，载体蛋白组的引入本身存在争议，但作者的新方法通过优化仪器参数，即使载体蛋白组处于较高水平，也能准确量化数据 。
目前，单细胞蛋白质组学仍处于初级阶段，与单细胞RNA序列分析相比，其深度有限 。RNA测序技术无法检测翻译后事件(如磷酸化或降解)，但SCP-MS的检测深度可以提高到5000蛋白左右，与单细胞RNA测序相当，可能为未来单细胞分析增加重要信息 。
【3分钟了解蛋白组学数据 蛋白组学数据如何分析】新的SCoPE-MS方法再次增加了SCP-MS的分析深度，读者可以参考SCPComponion软件对检测数据进行评估分析 。作者预测下一代单分子蛋白质测序方法可能是基于非质谱技术 。
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