新方法能够从微量样品中进行可扩增的蛋白质鉴定

在《国家科学评论》杂志上发表的一项研究中，研究人员开发了一种名为“AmproCode”的可扩增蛋白质鉴定方法。

超灵敏蛋白质鉴定意义重大，但极具挑战性，因为与依赖聚合酶链式反应（PCR）进行扩增的核酸不同，蛋白质不能直接扩增

然而，作者认为，应用一系列残基特异性反应，可以用可扩增的DNA条形码选择性标记不同类型的氨基酸，再加上创新的蛋白质组数据库匹配方法，可能最终产生一种将蛋白质转化为可扩增分子的突破性技术。他们在这项研究中通过计算和实验验证了他们的想法

他们首先为蛋白质组数据库匹配和AmproCode鉴定率的理论估计设计了计算分析。计算结果表明，仅量化四种残基类型，就可以识别出整个蛋白质组99%的蛋白质和分泌组93%的蛋白质，为其方法提供了理论依据

他们还合理地选择了几种残基类型，包括Cys、Lys、Met、Asp/Glu和Tyr作为AmproCode。他们在小分子和肽上测试了其残基特异性化学反应，并设计了DNA条形码策略

然后，研究人员通过鉴定分泌组中发现的不同合成肽，包括ELA、URP和Aβ，证明了AmproCode。他们的技术允许在极低浓度（fmol/L）下进行蛋白质鉴定，这比常见的质谱法和基于ELISA的方法敏感10到10000倍。这表明AmproCode具有从微量样品中扩增蛋白质的能力

此外，他们通过计算估计评估了AmproCode在不同条件下的性能。他们发现，对更多残留物进行定量可以显著提高AmproCode的覆盖率、准确性和适应性

尽管这只是一项概念验证研究，但他们的可扩增蛋白质指纹的新概念为下一代蛋白质测序的发展提供了新的框架，这可能最终实现单细胞蛋白质组学，并可能促进临床生物标志物的发现

这项研究由陈鹏教授和王教授（北京大学清华生命科学中心化学与分子工程学院，北京大学高级跨学科研究院）领导 More information: Weiming Guo et al, Amplifiable protein identification via residue-resolved barcoding and composition code counting, National Science Review (2024). DOI: 10.1093/nsr/nwae183