基于分析物类别依赖性电泳组织的CE-ESI-MS单次运行蛋白质组-代谢组联合分析

来自有限样本的蛋白质组—代谢组双重测量通常需要进行样本分拆，或采用电喷雾电离质谱（ESI-MS）进行序贯分析。在此，我们表明毛细管电泳（CE）能够避免这一权衡，因为它可将以单电荷为主的小分子和多电荷肽按照分析物类别依赖的方式，组织到迁移时间–m/z 空间中部分分离的区域内。利用这种内在的电泳组织特性，并结合按电荷和 m/z 分辨的前体离子选择，我们开发了一种单次运行的 CE-ESI-MS 工作流程，将单管样品处理与类别分辨的串联质谱采集相结合。 在掺入 17 种氨基酸的 HeLa 酶解样品中，该集成分析检测到了全部氨基酸，同时相较于专门的蛋白质组学分析保留了蛋白质组学检测深度，累计鉴定蛋白质组分别为 1,221 和 1,227 个。将该方法应用于已鉴定的非洲爪蟾（Xenopus laevis）单个卵裂球后，该方法分别从 D1.1 和 V1.1 细胞中获得了配对读出：86 个代谢物特征，以及 1,097 和 1,083 个蛋白质组。配对测量解析了依赖于细胞类型的分子差异，并将蛋白质和代谢物的变化映射到共享的通路背景中。 这些结果确立了：分析物类别依赖的电泳组织与类别分辨的质谱采集相结合，可作为材料受限样本中利用 CE-ESI-MS 实现单次运行蛋白质组—代谢组分析的分析基础。

来自有限样品的蛋白质组—代谢组双重测量通常需要进行样品分装，或采用基于电喷雾电离质谱（ESI-MS）的序贯分析。在此，我们表明毛细管电泳（CE）可避免这种权衡，因为它能够将以单电荷为主的小分子和多电荷肽段组织到迁移时间-m/z 空间中部分分离、依赖分析物类别的区域内。

利用这种内在的电泳组织特性，并结合基于电荷和 m/z 分辨的前体离子选择，我们开发了一种单次运行的 CE-ESI-MS 工作流程，将单小瓶样品处理与类别分辨的串联质谱采集相结合。在掺入 17 种氨基酸的 HeLa 酶解样品中，该一体化分析检测到了全部氨基酸，同时相较于专用蛋白质组学运行保持了蛋白质组学分析深度，累计鉴定的蛋白质组分别为 1,221 和 1,227 个。

将该方法应用于已鉴定的非洲爪蟾（Xenopus laevis）单个卵裂球后，该方法分别从 D1.1 和 V1.1 细胞中获得了 86 个代谢物特征，以及 1,097 和 1,083 个蛋白质组的匹配读出。配对测量解析了依赖于细胞类型的分子差异，并将蛋白质与代谢物的变化映射到共享的通路背景中。

这些结果确立了依赖分析物类别的电泳组织与类别分辨质谱采集相结合，作为在材料受限样品中通过 CE-ESI-MS 实现单次运行蛋白质组—代谢组分析的分析基础。

📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.07.03.736334v1?rss=1

🏷️ 蛋白质组学 代谢组学 毛细管电泳-质谱联用 单细胞分析 多组学联合分析