2025蛋白質組學大會之蛋白質組學新技術

2025年10月13日上午，蛋白質組學新技術（Emerging proteomics technologies）專題分論壇順利召開。本場會議由本領域學者陸豪杰教授、王初教授、譚敏佳教授、秦偉捷教授和Yasushi Ishihama教授共同召集和組織。來自海內外的多位知名學者圍繞該領域的前沿進展，分享了最新的研究成果與應用實踐，展示了蛋白質組學新技術對領域的重要推動作用。

分會報告

Prof. Yasushi Ishihama

Kyoto University, Japan

Ultrahigh-Throughput Proteomics with Robust NanoLC/MS/MS with Sample Preparation

京都大學Yasushi Ishihama 教授長期深耕蛋白質組學分析技術研發，其報告聚焦 “基于穩健 NanoLC/MS/MS 與樣品制備的超高通量蛋白質組學” 核心主題。報告系統闡述了整合微量分離科學、質譜技術與計算科學的創新研究，重點突破樣品制備瓶頸，優化了肽段富集、自動化酶解及脫鹽等關鍵流程，顯著提升肽段純度與回收率。針對傳統nanoLC-MS系統存在的梯度延遲、柱體積限制及樣本前處理復雜等問題，團隊結合數據非依賴性采集策略，大幅提升檢測通量與定量精度。為大隊列生物樣本研究提供了高效解決方案，推動蛋白質組學在生命科學與藥物研發中的轉化應用。

Prof. Qun Fang

Zhejiang University, China

Microfluidic Single-Cell Proteomics and Multi-Omics Analysis

浙江大學Qun Fang教授團隊針對當前單細胞水平多組學分析面臨重大技術挑戰，開發微流控順序操作液滴陣列（SODA）技術，研制出自動化單細胞分選、捕獲及預處理儀器，可實現目標細胞檢測識別、液滴生成及納升級多步樣本前處理。該儀器與液相色譜-高分辨質譜聯用，構建了“挑取式單細胞蛋白質組分析”（PiSPA）流程，建立全自動化平臺，涵蓋細胞成像檢測、AI識別挑取、納升級反應、色譜分離及高靈敏質譜檢測。已應用于單細胞多組學（蛋白/轉錄/代謝）、免疫-腫瘤互作、耐藥機制及臨床循環腫瘤細胞（CTCs）等單細胞水平深度分析。

Prof. Ying Zhang

Fudan University, China

Chemical Proteomics Toolbox for Global Mapping of Ligandable Surfaceome and Viral Receptors

細胞表面蛋白質介導細胞間相互作用、信號轉導及病原體識別等關鍵生物學過程，但其天然膜環境特性導致配體發現及宿主因子研究極具挑戰。復旦大學Ying Zhang教授團隊開發兩種化學蛋白質組學新方法：1）基于OPA-S-S-炔探針的活細胞表面功能賴氨酸全局分析（GASF）策略，通過選擇性標記暴露賴氨酸，發現數百個高反應性位點，構建目前最大規模細胞表面配體結合位點數據集。2）酪氨酸酶介導的細胞表面快速標記技術（TYRCSL），利用酶促氧化反應標記表面蛋白，揭示流感病毒（IAV）入侵早期表面組動態變化，發現PODXL2、CNTNAP1及GPR39等新型宿主因子通過調控病毒結合與內吞參與感染進程。

Prof. Wei Qin

Tsinghua University, China

Spatiotemporally Resolved Proteomics Enabled by in Vivo-Compatible Proximity Labeling Methods

蛋白質在細胞內的“生命軌跡”類似人類：從“誕生”（合成）到“消亡”（降解），隨時間空間遷移（定位），與“他者”互作（作用），執行功能。清華大學Wei Qin教授團隊長期致力于開發新型化學蛋白質組學技術，系統解析蛋白質時空、互作、功能等多維度動態調控。團隊已研發時空分辨鄰近標記技術TransitID，實現大規模轉移蛋白鑒定，繪制細胞器間蛋白運輸圖譜，并揭示癌細胞-巨噬細胞跨通路通訊機制。近期又開發TyroID、SeeID等活體兼容鄰近標記技術，為動物體內細胞間通訊蛋白發現奠基。這些基于化學生物學工具的多維蛋白質組技術，將深化對蛋白質組復雜性的認知。

Prof. Hartmut Schlüter

University of Hamburg, Germany

Tissue Sampling & Homogenization with Nanosecond- & Picosecond Infrared Laser Systems for Improved Proteomics

傳統蛋白質組學分析依賴機械勻漿技術，但存在顯著缺陷：離心后殘留不可溶組分導致蛋白丟失，且勻漿過程釋放的蛋白酶會改變蛋白質組原始組成。漢堡大學的Hartmut Schlüter教授團隊開發了納秒/皮秒紅外激光系統（NIRL/PIRL），通過非接觸式激光消融實現組織采樣，顯著提高總蛋白回收率并減少蛋白酶解干擾。該技術支持逐層消融，結合光學相干斷層成像（OCT）實現20 μm體素分辨率的3D組織映射，接近單細胞精度，為精準單細胞蛋白質組學提供新工具。

Prof. Weidi Xiao

University Chengdu Institute, China

An Automated Proteomic Platform for Extracellular Vesicles: Development and Clinical Applications

細胞外囊泡（EVs）是細胞分泌的膜性顆粒，在細胞間通訊中起關鍵作用，但其分離方法存在流程復雜、成本高、重復性差等問題。北京大學成都研究院的Weidi Xiao副研究員開發了一種新型DSPE功能化瓊脂糖樹脂，可在10分鐘內通過標準臺式離心機快速捕獲血漿EVs，兼具高重現性與下游分子分析兼容性。基于此技術，構建了自動化高通量EV蛋白質組樣本制備流程，結合4D-DIA蛋白質組學平臺與人工智能分析，從多癌種隊列中篩選出高準確性早期癌癥檢測標志物。該方法為無創診斷工具開發提供了高效技術路徑，推動EV研究向臨床轉化。