应用实例 · 质谱成像

蛋白质成像:把蛋白质「钉」在组织空间里

蛋白质是功能的直接执行者,其表达与翻译后修饰具有明显的空间异质性。蛋白质成像,借助质谱成像(MSI)与空间蛋白质组学技术,在组织结构上原位呈现蛋白、肽及其修饰的空间分布,使研究者能在「不匀浆」的前提下读懂蛋白的组织定位。
本文目录
一、蛋白质成像要解决什么二、MSI 在蛋白质成像中的角色三、工作流与验证四、解读边界与多组学整合
技术原理示意:离子源对样品逐点电离 组织切片 样品 电离束 蛋白质成像:把蛋白质「钉」在组织空间里 离子 质谱 分析器
蛋白质成像:把蛋白质「钉」在组织空间里 示意图

一、蛋白质成像要解决什么

很多生物学问题本质是空间问题:为什么某蛋白只在瘤区高表达?为什么修饰状态在边缘带不同?传统蛋白质组学匀浆测平均量,抹平了这些差异。蛋白质成像用 MSI 或空间蛋白质组学流程保留结构,直接呈现蛋白/肽的空间异质性。

在新策源产品体系中,MSI 成像源(DPI、LDPI)提供的是「分子—坐标」的原位采集能力;蛋白质成像可借由相应前处理(如酶解、基质或免基质路线)把蛋白信息转化为可成像的肽/离子信号。

二、MSI 在蛋白质成像中的角色

MSI 可原位呈现多肽、蛋白相关离子及修饰特征的空间分布;新策源 MSI DPI 免基质、离子抑制低、复杂样品直接上机,20–200 μm 分辨率可调,适配需在组织上定位蛋白相关信号的研究。

更高空间分辨率需求(如蛋白是否定位于某一细胞带或亚细胞结构)可由新策源 MSI LDPI 的 2–3 μm 免标记常压成像补充,覆盖从器官到单细胞/亚细胞的不同尺度。

三、工作流与验证

蛋白质成像常需酶解等前处理把蛋白转化为可测离子,并配合基质或免基质路线。结果需与免疫荧光、免疫组化、Western 等验证手段配准,确认信号是否落在预期组织学结构。新策源两款成像源成像后切片保持完整,可继续 H&E 或免疫组化验证。

免前处理的工程价值在此凸显:DPI、LDPI 免基质、即取即测,把样品处理从「半天起步」压到「即取即测」,对需要大量样本对比的蛋白质空间研究显著提速。

四、解读边界与多组学整合

蛋白质 MSI 仍面临前处理复杂、离子化效率差异、定量校准等挑战,结论宜结合免疫学、转录组、代谢组等互补方法交叉验证。空间蛋白质组常与空间代谢组、空间脂质组联合,形成多组学整合成像。

工程上,新策源两款成像源适配 Agilent / AB SCIEX / Thermo 主流质谱主机,提供自研钛合金离子传输管、前端不损伤样品、可拆洗维护,为蛋白质成像研究的稳定可重复开展提供支撑。

常见问题(FAQ)

蛋白质成像和普通蛋白质组学区别在哪?
普通蛋白质组学匀浆测平均量,丢失空间信息;蛋白质成像用 MSI 等在原位呈现蛋白/肽的空间分布,保留组织结构。
MSI 能直接成像完整蛋白质吗?
蛋白通常需酶解等前处理转化为可测离子/肽信号,再由 MSI 原位采集其空间分布,常与免疫学验证配准。
为什么蛋白质成像看重分辨率?
高分辨率可判断蛋白是否定位于特定细胞带或亚细胞结构;2–3 μm 的 LDPI 能进入单细胞/亚细胞尺度。
蛋白质成像能单独下结论吗?
建议与免疫荧光、免疫组化、转录组、代谢组等互补方法交叉验证;MSI 主要提供蛋白空间维度证据。

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