磷酸化蛋白质组

Comprehensive characterization of the phosphoproteome of gastric cancer from endoscopic biopsy specimens

从内窥镜活检标本全面表征胃癌磷酸化蛋白质组

期刊：Theranostics（IF 13.3，2024 JCR）　·　发表时间：2020 年（10 卷 5 期，2115–2129）　·　阅读原文：doi.org/10.7150/thno.37623

研究设计：手术切除样本会受缺血影响，模型样本又和患者体内状态有差距，所以作者改用胃镜活检组织做磷酸化组学：5 例胃癌患者的肿瘤活检与正常胃黏膜活检配对，每通道 3 块活检组织，TMT 10-plex 标记定量，甲醇/氯仿沉淀后酶解，用 IMAC（C18 StageTip）富集磷酸肽，再用 C18-SCX StageTip 分级，提高低样本量下的鉴定深度。

核心结果：鉴定到 11,840 条磷酸化肽、14,687 个磷酸化位点、4,034 个磷酸化蛋白，其中 10,162 个 class 1 位点、8,340 个位点可定量。位点构成以 pS 为主（12,062 个，82.1%），pThr 2,531 个（17.2%），pY 仅 94 个（0.7%）——这个比例是典型值，做酪氨酸磷酸化课题要提前有心理准备。还发现 394 个（3.9%）class 1 位点在 PhosphositePlus 数据库中无记录，属于新位点。鉴定深度约为此前穿刺活检研究的 2 倍（12,999 vs 6,726 个 class 1+2 位点）。

生物学发现：剔除一例明显偏离的样本后，癌与正常黏膜的磷酸化信号差异显著，癌组织中 DNA 损伤反应（DDR）相关通路显著富集，说明内镜活检能准确反映癌细胞的致癌磷酸化信号。进一步分析得到人类基因组 518 个激酶中 240 个激酶的活性谱，KSEA 与 PTM-SEA 两种算法分别找出 14 和 18 个活性显著差异的激酶，其中 ERBB2、CHEK2、ATR、CDK4、AURKA 等具有治疗意义。

这个案例说明什么：① 活检小样本也能做磷酸化组，关键在于前处理把样本损失降到最低；② 激酶活性谱是磷酸化组最有价值的产出之一，它把几百个位点的变化收敛成“哪些激酶在动”，直接对接药物靶点；③ pY 占比天然很低，如果课题核心是受体酪氨酸激酶，需要专门的 pY 富集方案，不能指望常规流程。

Fast and deep phosphoproteome analysis with the Orbitrap Astral mass spectrometer

用 Orbitrap Astral 质谱实现快速、深度的磷酸化蛋白质组分析

期刊：Nature Communications（IF 15.7，2024 JCR）　·　发表时间：2024 年 8 月（15 卷，7016）　·　阅读原文：doi.org/10.1038/s41467-024-51274-0

做了什么：把新型 Orbitrap Astral 质谱与 DIA（数据非依赖性采集）结合，用于人和小鼠磷酸化蛋白质组的快速深度分析。研究用合成磷酸肽标准品和 EGF 刺激的 HeLa 细胞，与其他主流质谱平台做了基准比较，并用这套方法建立了小鼠多组织磷酸化图谱。

关键数字：半小时采集即可定位约 30,000 个人源磷酸化位点；小鼠多组织图谱在 12 小时测量内共检出 81,120 个独特磷酸化位点。基于这个数据集，作者还分析了磷酸化的序列、结构与激酶特异性背景，并用线粒体与脑相关的多个新磷酸化事件说明这个资源的发现潜力。

为什么把它放进案例：它代表磷酸化组学当前能到的深度上限与服务形态的变化——DIA + 更高扫描速度正在把磷酸化组从“一天一个样本”推向“队列级”。对客户的实际意义是：样本量大、需要跨样本严格比较的课题，现在有了比 DDA 更合适的选择；我们自己也在按这个方向配置平台。