CETSA技术在细胞与组织裂解液水平研究中的应用与进展
引言
在生命科学研究里，新技术不断刷新我们对生物分子的认知。细胞热位移分析（CETSA）作为新兴生物物理技术，为蛋白质研究开辟新路径。传统方法研究蛋白质 - 配体相互作用及蛋白质稳定性时，操作复杂、需特殊标记，还会干扰蛋白质结构功能和细胞生理环境，导致结果准确性和可靠性欠佳。CETSA技术利用蛋白质受热变性特性，在接近细胞生理状态下监测细胞或组织裂解液中蛋白质状态，具有简单、快速、无需标记、不破坏生理环境的优势，在蛋白质组学研究中备受青睐。
CETSA技术原理
（一）基本原理 CETSA技术基于蛋白质对温度变化的响应。正常时，蛋白质靠独特三维结构维持溶解性和稳定性以执行功能。与配体结合后，内部结构稳定性改变，影响热稳定性。实验时，将细胞或组织裂解液置于温度梯度处理，用蛋白质免疫印迹（WB）、质谱（MS）分析蛋白质溶解度或丰度变化，绘制熔解曲线。蛋白质与配体结合会使熔解曲线位移，科研人员借此了解蛋白质 - 配体相互作用。
（二）技术流程 样品制备：细胞水平研究收集对数生长期细胞，PBS洗涤后用物理或化学方法制备裂解液；组织水平研究将新鲜组织切碎，缓冲液匀浆后裂解。 温度梯度处理：将裂解液均分，从37℃起以2 - 5℃间隔升温至95℃左右，各温度点孵育5 - 15分钟。 蛋白质分离与检测：孵育后冰浴冷却，离心分离变性和未变性蛋白质。WB技术通过电泳、转膜、抗体检测目标蛋白质丰度；MS技术酶解蛋白质成肽段，用液相色谱 - 质谱联用仪分析鉴定和定量。
CETSA技术在细胞水平的应用
药物靶点验证： 药物研发中锁定靶点很关键，CETSA技术检测药物处理后细胞蛋白质热稳定性变化，可验证潜在靶点。以抗癌药研究为例，分析癌细胞中相关蛋白质，熔解曲线有位移且符合预期机制的可能是靶点，能在全细胞蛋白质组筛选新靶点。
研究蛋白质 - 蛋白质相互作用： 细胞生物学过程多依赖蛋白质相互作用，CETSA技术通过比较单个和复合蛋白质热稳定性判断其相互作用及强弱，可用于研究信号转导通路。
监测细胞生理状态变化： 细胞不同生理状态下蛋白质组有变化，CETSA技术能捕捉这些变化。如细胞氧化应激时，检测抗氧化蛋白质熔解曲线可了解其应激状态。
CETSA技术在组织裂解液水平的应用
疾病诊断与生物标志物发现： 临床研究中，CETSA技术用于组织裂解液，对比正常和病变组织蛋白质热稳定性差异，筛选生物标志物，如肿瘤组织中热稳定性不同的蛋白质可用于肿瘤诊断。
药物疗效评估： 分析药物处理后的组织裂解液蛋白质变化，可直观反映药物疗效。如神经系统疾病药物研究，观察脑组织裂解液中神经功能相关蛋白质热稳定性，判断药物作用。
组织特异性蛋白质研究： 不同组织蛋白质表达谱和功能不同，CETSA技术对比不同组织裂解液蛋白质热稳定性，可发现特定组织高表达且热稳定性独特的蛋白质，有助于揭示组织生物学特性。
CETSA技术的优势与局限性
优势 生理相关性：接近生理条件检测，还原蛋白质状态和相互作用，避免干扰，保证结果真实可靠。 无标记检测：无需复杂标记，减少步骤和干扰，降低成本，提高效率。 高通量潜力：与质谱结合可一次分析大量蛋白质，实现蛋白质组系统性研究。
CETSA技术在多领域已展现应用前景，优化实验和分析方法、克服局限性是其发展关键。随着质谱和生物信息学进步，有望实现更精准蛋白质组分析，与其他前沿技术结合也将拓展其应用边界。
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