基于timsTOF Pro2的非标记单细胞蛋白质组学技术优化OA

单细胞蛋白质组学(SCP)以解析组织微环境中细胞间的蛋白质异质性为核心目标,其依赖于高灵敏度质谱平台,如timsTOF Pro2质谱仪。本研究通过系统优化timsTOF Pro2质谱的操作流程,展示在该平台获得可靠数据的可行性,为类似设备的使用提供优化方案。以HeLa细胞为模型,采用CellenONE进行单细胞分选,通过系统优化裂解缓冲液组成、酶解时间等前处理条件,并结合纳升液相色谱(nLC)的柱型、洗脱梯度、流速与温度参数,以及timsTOF Pro2质谱在数据非依赖采集(DIA)模式下的m/z隔离窗口和斜坡时间,建立了一套低成本、高效的单细胞蛋白质组分析流程。优化后的方法使用含十二烷基麦芽苷(DDM)的碳酸氢铵缓冲体系及2 h胰酶酶解,显著提升了蛋白质提取效率与重复性,样本间蛋白重叠率达78%~82%,定量相关系数超过0.88;采用6 cm nLC柱、15 min短梯度、200 nL/min流速及45℃柱温,质谱参数中斜坡时间设为125 ms,最终在单个HeLa细胞中平均鉴定到2459种蛋白质。结果表明,通过系统优化timsTOF Pro2平台的参数,可在单细胞水平实现深度蛋白质组鉴定。本研究为高性能LC-MS平台的使用提供了一套可借鉴的优化方案,为相关基础研究提供了方法学参考。