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蛋白质组学揭示病毒刺激CD8+T细胞的分化过程

2017-12-18 16:12:27 admin 636

景杰编者按:CD8+T细胞参与了众多病毒诱导的人类免疫应答过程。但是这些不同的T细胞亚型的产生,是免疫应答的原因?抑或是结果?要回答这个问题就需要详细分析CD8+T细胞各个亚群中的蛋白组。荷兰乌特勒支大学的研究人员利用高分辨率的蛋白组质谱,分析了7类最常见的人类CD8+T细胞分化前后的蛋白质组变化。结果发现仅7%蛋白(不到300个)属于差异表达蛋白,这些差异表达的蛋白大多数属于渐进变化,仅少量差异表达蛋白变化出现突然增加或降低的模式。从蛋白质组的水平表明,这些细胞的分化属于一个渐变的过程。上述研究发表在新一期的学术期刊Cell Reports。景杰生物可以为您提供一整套常规蛋白质组学及修饰组学研究的解决方案,同时还能为您提供高灵敏度的修饰类泛抗体,助力您的研究工作。


关键词:CD8、蛋白质组、病毒、免疫应答


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作者利用蛋白质组学,分析CD8+ T细胞亚型中的蛋白组成,从蛋白组成方面证实细胞分化的渐进性。


研究思路和成果:

研究者从外周血单核细胞(PBMCs)中分离出CD8+ T 细胞,然后利用流式细胞仪分选出TN, TCM, TEM1–4和TEMRA 这7类主要的亚型细胞。再应用高分辨质谱结合非标定量蛋白质组学的方法分析各类细胞的蛋白表达谱 (图 1)。可定量蛋白在4000以上,重复性分析的皮尔森相关系数高达0.8。分级聚类表明细胞亚型的顺序与多通道流式细胞分选的分类结果一致。

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图1. 利用质谱分析外周血中T细胞各亚型的蛋白质组


在4000多种定量蛋白中,只有286种蛋白属于差异表达蛋白。对这些蛋白进行GO分析,结果表明差异表达的蛋白与很多生物学过程相关,包括:T细胞激活(淋巴细胞活化与信号转导)、细胞毒性T细胞分化(如:“细胞溶解“,“溶解液泡”),细胞膜的细胞骨架锚定等。为了进一步阐明不同细胞亚型之间的表达谱的关联性,进行了差异表达蛋白的表达模式分析,将286个显著差异表达的蛋白,通过热图和分级聚类分析划分为3种聚类模式:上调、下调和非线性调控模式(图 2)。应用多通道流式细胞仪验证了蛋白组的质谱结果。结果表明质谱检测到的细胞表面和胞内蛋白的表达水平与流式细胞验证的结果一致。

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图2.  差异表达蛋白的表达差异聚类图


研究人员将此结果与已有报道进行了比较,通过聚类分析和细胞组分的主成分分析。结果表明这些细胞亚型之间的蛋白组表达在很大程度上也是逐步变化的。说明CD8+T细胞不同阶段的分化也是一个渐进的逐步变化的过程(图 3)。


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图3. PCA主成分分析表明大多数T细胞分化属于渐近分化。图中CD62L+/CX3CR1-, TEM2-4则属于非渐近分化


因为有研究表明,细胞骨架/粘附蛋白出了在形成突触中的重要作用外,在CD8+T细胞免疫应答中也起了关键作用。为此,作者在差异表达蛋白中选取参与细胞间粘附的117个蛋白,结果生成了黏附蛋白组(adhesome)。结果表明黏附蛋白组是由各种结构相关的蛋白质组成,这些蛋白在细胞分化不同阶段以其有序的方式对其进行调控。

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图4. CD8+T细胞的adhesome分析。研究人员选择了与细胞迁移及黏附相关的117个差异表达蛋白进行蛋白互作分析


参考文献:

Michiel C. van Aalderen, et al.(2017) Label-free Analysis of CD8+T Cell Subset Proteomes Supports a Progressive Differentiation Model of Human-Virus-Specific T Cells. Cell Report 19, 1068-1079


景杰生物通过整合以组学为导向(包括基因蛋白质组学和组蛋白密码组学)的生物标志物发现、以生物标志物为导向的药物研发、以高质量抗体为基础的诊断试剂盒开发这三个环节,逐步构建起“疾病精准分层”、“精准药物研发”、“疾病精准诊断” 三位一体的精准医疗产业化发展的运作链条,从而为精准医疗产业化开创出一片广阔前景, 并开辟出一条可行路径。


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