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DNA损伤应答（DDR）涉及在基因组毒性发生后，协调性激活修复、检查点以及应激适应性信号通路。然而，群体细胞蛋白质组学会对相邻细胞间存在差异的应答进行平均化处理，从而掩盖基因毒性应激期间具有生物学意义的蛋白质组重塑特征。这一点对于DDR尤为重要，因为其中一部分细胞会发生凋亡，导致取样中包含死亡细胞，从而干扰后续的生物学解释。在本研究中，我们应用单细胞蛋白质组学（SCP）研究U-2 OS细胞对6-硫代鸟嘌呤（6TG）诱导DNA损伤的蛋白质组应答。通过依据预先设定的形态学、取样和生物学标准对单个细胞进行筛选，以确保对照组与DNA损伤组之间实现匹配比较；结果发现，6TG处理激活了经典DDR通路，包括错配修复和碱基切除修复，同时还激活了与氧化应激、线粒体功能障碍、炎症信号传导以及蛋白质稳态相关的次级应激应答。 利用SCP，我们得以探测相邻细胞之间的细胞间异质性，结果显示DNA损伤后蛋白质丰度变异性在全局范围内升高。值得注意的是，错配修复蛋白MSH3表现出幅度最大的丰度增加之一，同时在所有定量蛋白中表现出最大的细胞间丰度异质性降低，表明其是对6TG诱导DNA损伤应答最稳健且最具可重复性的蛋白之一。此外，对蛋白质丰度异质性的分析揭示了在相邻细胞之间呈现分叉丰度状态的蛋白质，而DNA损伤会诱导这些双峰丰度分布的出现或消失。与基因表达和蛋白质合成相关的蛋白在DNA损伤后趋向于在相邻细胞间分化为离散的高、低蛋白丰度状态。相反，6TG消除了若干核心信号传导、应激信号传导及转运蛋白内在的高低丰度双峰性，提示这些蛋白在基因毒性应激应答中发生了协调一致的均一化。 总体而言，这些发现证明了SCP在解析遗传上相同的细胞群体内，对DNA损伤所产生的协调但具有异质性的细胞应答方面具有强大能力。
DNA损伤应答（DDR）涉及在基因组毒性发生后，修复、检查点以及应激适应性信号通路的协同激活。然而，群体细胞蛋白质组学会对相邻细胞间存在差异的反应进行平均化处理，从而掩盖了基因毒性应激过程中具有生物学意义的蛋白质组重塑特征。对于DDR而言，这一点尤为重要，因为其中一部分细胞会发生凋亡，导致取样中包含死亡细胞，从而干扰后续的生物学解释。在本研究中，我们应用单细胞蛋白质组学（SCP）考察了U-2 OS细胞对6-巯基鸟嘌呤（6TG）诱导的DNA损伤的蛋白质组响应。通过依据预先设定的形态学、取样和生物学标准对单个细胞进行筛选，以确保对照组与DNA损伤组之间进行匹配比较；结果发现，6TG处理可激活经典DDR通路，包括错配修复和碱基切除修复，同时还激活与氧化应激、线粒体功能障碍、炎症信号传导以及蛋白质稳态相关的次级应激反应。借助SCP，我们得以探查相邻细胞之间的细胞间异质性，结果显示DNA损伤后蛋白质丰度变异性在全局范围内升高。值得注意的是，错配修复蛋白MSH3表现出幅度最大的蛋白丰度升高之一，同时在所有定量蛋白中，其细胞间丰度异质性的降低幅度也最大，这表明它是对6TG诱导DNA损伤反应最稳健且最具可重复性的蛋白之一。此外，对蛋白丰度异质性的分析揭示了一类在相邻细胞间呈现分叉丰度状态的蛋白，而DNA损伤可诱导这些双峰丰度分布的出现或消失。DNA损伤后，与基因表达和蛋白质合成相关的蛋白在相邻细胞间趋向于分化为离散的高—低蛋白丰度状态。相反，6TG消除了若干核心信号传导、应激信号传导及转运相关蛋白内在的高—低丰度双峰性，提示这些蛋白在基因毒性应激响应过程中发生了协同均一化。总体而言，这些发现表明，SCP能够有力解析遗传上相同的细胞群体内，对DNA损伤所产生的协调但又具有异质性的细胞响应。
📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.07.20.739584v1?rss=1
🏷️ 单细胞蛋白质组学 DNA损伤应答 细胞异质性 双峰蛋白丰度 错配修复 6-硫代鸟嘌呤