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测序工作的不断推进揭示了一个庞大且持续扩展的单核苷酸基因变异目录，其中许多变异与疾病相关，但其具体作用尚不明确。由于许多蛋白质具有多种功能，且变异对这些功能的影响程度各不相同，因此，全面表征变异的影响并将特定的蛋白质功能障碍与疾病联系起来仍具有挑战性。目前，尚缺乏能够灵敏地经验性评估错义变异所导致的单个氨基酸改变对广泛蛋白质功能影响的方法。为解决这些问题，我们开发了一种名为 SCADR（Single-Cell Analytics for Dose Response，单细胞剂量反应分析）的开源计算分析工具，利用人源细胞系中的多重磷酸化抗体光谱流式细胞术，同时测量并比较外源表达变异对多条信号通路的影响。SCADR 保留并关联单细胞水平的信号蛋白活性状态测量值与外源表达变异的表达水平，从而能够对多种蛋白质功能及信号蛋白相互作用进行深入表征，并增强对变异在不同信号通路中影响的区分能力，凸显每种变异独特的功能障碍谱。在本研究中，我们应用 SCADR 分析了在 HEK293 细胞中表达的肿瘤抑制蛋白 PTEN 的 6 种变异（P38H、C124S、G129E、Y138L、D268E 和 4A）对经典及非经典下游信号蛋白 Akt、S6、CREB、ERK 和 p38 磷酸化状态的影响；这些磷酸化状态通过荧光团偶联的磷酸化抗体进行检测。同时，利用检测 PTEN 变异体 N 端 HA 标签的抗体，测量每种变异体表达水平对信号级联反应的剂量-反应效应。结果揭示了这些变异对下游信号级联反应具有变异体特异性的影响。
测序工作的蓬勃发展揭示了一个规模庞大且不断扩展的单核苷酸基因变异目录，其中许多变异与疾病相关，但其具体作用尚不明确。由于许多蛋白质具有多种功能，且变异对这些功能的影响程度各不相同，因此，全面表征变异的影响并将特定的蛋白质功能障碍与疾病联系起来颇具挑战性。目前，能够实证评估错义变异所诱导的单氨基酸改变对广泛蛋白质功能影响的高灵敏度方法仍然不足。为解决这些问题，我们开发了一种名为SCADR（Single-Cell Analytics for Dose Response，单细胞剂量反应分析）的开源计算分析工具，利用人源细胞系中的多重磷酸化抗体光谱流式细胞术，同时测量并比较外源表达变异体对多条信号通路的影响。SCADR保留并关联单细胞水平的信号蛋白活性状态测量值以及外源表达变异体的表达水平，从而能够对多种蛋白质功能和信号蛋白相互作用进行深入表征，并增强对变异体在不同信号通路中影响的区分能力，凸显每种变异体独特的功能障碍谱。在本研究中，我们应用SCADR分析了在HEK293细胞中表达的肿瘤抑制蛋白PTEN的6种变异体（P38H、C124S、G129E、Y138L、D268E和4A）对经典及非经典下游信号蛋白Akt、S6、CREB、ERK和p38磷酸化状态的影响；这些磷酸化状态通过荧光团偶联的磷酸化抗体进行检测。同时，采用一种识别PTEN变异体N端HA标签的抗体，从而能够测量每种变异体表达水平对信号级联反应的剂量-反应效应。结果揭示了这些变异体对下游信号级联反应的特异性影响。
📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.08.28.747931v1?rss=1
🏷️ 单细胞剂量反应分析 PTEN错义变异 磷酸化信号通路 光谱流式细胞术 变异功能鉴定