高灵敏度:可检测单个细胞中1000+蛋白质,10个细胞中~2000个蛋白质,100个细胞中4000+蛋白质。
单细胞分辨率:精准解析细胞异质性,识别稀有细胞亚群(如肿瘤干细胞、耐药细胞)。
多组学整合:支持与单细胞转录组、表观组、代谢组联合分析,构建“基因-蛋白-功能”调控网络。
空间信息整合:结合空间单细胞蛋白组技术(如PCF技术),实现组织微环境的空间定位与互作分析。
全流程自动化:采用压电声学分配技术(如cellenONE平台),单细胞分选率高达98%,细胞存活率>85%。
高重复性:三次重复实验的蛋白质鉴定重合度~70%,皮尔森相关系数R值达0.935。
低样本起始量:支持50个细胞起始的单细胞分选(传统FACS需2万细胞)。
多参数共检:单次实验最多可检测100+蛋白标记物(空间单细胞技术),解析复杂生物学网络。
案例:小鼠类原肠胚发育中的单细胞蛋白组图谱(Cell Stem Cell, 2024)技术:SCP + 单细胞转录组。
成果:发现中胚层细胞存在三个亚群,揭示胚胎发育的分子机制。
应用:肿瘤亚群鉴定:识别干性细胞、迁移潜能细胞及耐药亚群(如乳腺癌CD44+细胞)。
转移预测:通过蛋白表达谱预测肿瘤转移风险(如E-cadherin低表达提示侵袭性)。
案例:前列腺癌耐药机制研究(Advanced Science, 2024)技术:SCP + 单细胞翻译组。
成果:发现YTHDF3蛋白表达下降导致老龄卵母细胞减数分裂受阻。
应用:耐药亚群筛选:识别药物干预后存活的耐药细胞(如化疗后P-gp高表达细胞)。
联合用药策略:基于蛋白通路激活状态设计靶向组合(如PI3K/AKT抑制剂+MEK抑制剂)。
案例:肿瘤浸润淋巴细胞(TIL)功能解析,技术:SCP + 空间蛋白组。
成果:揭示TIL的空间分布与肿瘤微环境互作机制。
应用:免疫细胞分型:区分耗竭T细胞(PD-1+ TIM-3+)与记忆T细胞(CD62L+)。
CAR-T优化:通过蛋白表达谱筛选高活性CAR-T细胞亚群。
案例:植物茉莉酸(JA)响应中的蛋白调控(Plant Physiology, 2023)技术:SCP + 转录组联合分析。
成果:发现JA信号通路中关键蛋白激酶的单细胞表达差异。
应用:抗逆育种:筛选耐盐碱、抗旱作物的蛋白标记(如HSP70、LEA蛋白)。
基因编辑验证:通过SCP验证CRISPR靶基因的蛋白水平功能。
案例:藏羊繁殖力相关蛋白挖掘(青海省科技厅项目)技术:SCP + 转录组联合分析。
成果:鉴定FecB基因调控的蛋白网络,揭示多羔性状机制。
应用:经济性状优化:提升肉质、产奶量(如MSTN蛋白抑制)。
疾病防控:解析病原体感染中的宿主蛋白响应(如PRRSV感染中的IFN-γ信号)。
案例:小鼠卵母细胞衰老机制(Advanced Science, 2024)技术:SCP + 单细胞翻译组。
成果:发现m6A读取蛋白YTHDF3调控卵母细胞减数分裂。
应用:发育轨迹重建:解析胚胎干细胞分化为三胚层的蛋白动态(如SOX2→NEUROG2)。
再生医学:鉴定诱导多能干细胞(iPSCs)重编程的关键蛋白(如OCT4、NANOG)。
案例:m6A修饰对蛋白翻译的影响,技术:SCP + 单细胞翻译组。
成果:揭示m6A修饰通过YTHDF3调控蛋白合成效率。
应用:翻译动态解析:研究mRNA修饰(如m6A、m5C)对蛋白翻译的影响。
菌株改造:定向敲除/过表达关键Small RNA非编码RNA功能:解析lncRNA与翻译起始因子的互作机制。
案例:乳酸菌发酵代谢调控(Lactobacillus bulgaricus)技术:SCP + 代谢组联合分析。
成果:发现乳酸脱氢酶(LDH)的单细胞表达差异影响产酸效率。
应用:产酶能力提升:优化淀粉降解酶(如α-淀粉酶)的表达。
菌株改造:定向敲除/过表达关键蛋白(如耐高温蛋白酶)。
案例:深海微生物降解有机质的蛋白调控(Microbiome, 2024)技术:SCP + 宏蛋白组联合分析。
成果:揭示脂肪酸氧化酶(ACOX)的单细胞活性差异。
应用:生物修复:筛选污染物降解菌株的蛋白响应机制(如石油降解酶)。
极端环境适应:解析嗜热、嗜盐微生物的蛋白稳定性机制。