陈-扎克伯格生物中心（Chan Zuckerberg Biohub）的研究人员开发了一种名为“细胞器分析”的新技术，能够以前所未有的细节捕捉整个细胞的空间分布。这项技术不仅有助于理解正常细胞内的蛋白定位，还揭示了病毒感染期间部分蛋白的重新分配情况。相关研究成果发表在《Cell》期刊上，为探索细胞内部结构和功能提供了新的视角。
传统方法的局限性
传统的细胞研究通常集中在测量特定蛋白质或其前体mRNA分子的数量变化，这就好比关注公司(http://www.maoyihang.com/company/)雇佣或解雇了多少员工。然而，这种方法忽略了蛋白质位置的变化，而这些变化同样重要。正如论文共同通讯(http://www.maoyihang.com/sell/l_25/)作者Manuel Leonetti所说：“要全面了解疾病期间细胞中发生的情况，我们不仅需要考虑测量丰度，还需要考虑空间分布的变化。”
新方法的工作原理
研究人员的新方法将特定蛋白质视为细胞器、细胞质和其他内部结构的一部分，而不是一次一个地精确定位特定蛋白质的位置。他们为19个不同的细胞区室标记了独特的分子标签，并通过温和的方法保持细胞内部结构完整的情况下提取单个区室。然后使用抗体识别这些标签，并通过质谱法确定每个区室的蛋白质组成。最终，他们鉴定并分析了超过8000种独特蛋白质的相对位置。
#### 病毒感染后的细胞重塑
为了观察细胞如何应对变化，研究人员将细胞暴露于OC43冠状病毒后重复了细胞器分析。结果显示，633种蛋白质发生了显著的重新定位，而429种蛋白质的总体丰度增加或减少。值得注意的是，只有54种蛋白质同时经历了这两种变化，这表明蛋白质位置的变化提供了不同于丰度变化的独特信息。特别是，参与铁死亡（ferroptosis）的蛋白质重新定位提示铁死亡可能在控制感染方面起着核心作用，这也可能是开发新抗病毒疗法的一个潜在靶点。
未来展望与数据共享
研究人员正在继续寻找其他蛋白质重新分配的例子，包括在其他病毒感染和阿尔茨海默病中的应用。Leonetti表示，他们的细胞器分析方法可以揭示各种疾病中细胞空间分布的变化，为理解这些疾病的生物学机制提供新线索，并为对抗它们提供新思路。
此外，研究人员已经免费分享了通过细胞器分析生成的数据，并计划向科学界提供他们使用的工具(http://www.maoyihang.com/sell/l_5/)，包括细胞和试剂。他们还在开发一个简化的软件程序，使其他研究人员能够更方便地绘制蛋白质的区室化图。作为回报，他们希望其他科学家也能够公开贡献他们的数据，以建立更好的细胞内部分布模型。
这项研究展示了细胞器分析技术的巨大潜力，它不仅加深了我们对细胞内部结构的理解，也为探索疾病状态下细胞内部的变化提供了强有力的工具。随着更多数据的积累和技术的发展，我们有望在未来获得更加精细和全面的细胞内部地图，从而更好地理解生命的复杂性以及开发出针对各种疾病的创新治疗方法。
