数亿年前，单细胞生物团结起来，演变为多细胞生物。多细胞天下的基础是细胞外貌：即困绕每个细胞的细胞膜。在这里，个体细胞通太过子和卵白质组成的“语言”相互交流。
关于生物学家来说，能够破译这些细胞外貌爆发的“对话”——即哪些卵白质保存、它们怎样相互作用以及爆发了什么转变——是明确生物体功效的要害。
最近，HHMI Janelia研究园区、斯坦福大学以及布罗德研究所的研究职员正在开发一些用户友好的工具，以资助科学家们翻译这些细胞间的交流，展现细胞信息交流的更多细节。
“若是将人体视作一个由细胞组成的社会，我们真正想做的是解码这个社会的语言，弄清细胞怎样相相互同，”三篇新揭晓论文的资深作者之一、Janelia 研究组认真人李杰夫说道。“我们想开发出找出这种语言的要领，并使用它一步一步地解码这种语言。”
这项新研究不但让科学家对细胞信息互通有了新熟悉，还展示了卵白质组学（对活细胞和生物体内所有卵白质的研究）在解读细胞基本语言单位和揭开一些生物学最大谜团方面的潜力。
“我们从构建卵白质组学工具入手，并使用这些工具解答一些生物学问题，进而发明新事物，同时展示卵白质组学的强盛功效，”李说道。“我们展示了卵白质组学可以应用于许多生物学领域：从神经科学到免疫学，从果蝇到人类。”
解码细胞语言
李在斯坦福大学攻读研究生和博士后时代，就最先开发研究细胞外貌卵白质的要领和工具。这些要领被全球的生物学家普遍应用，但许多研究职员反响，由于缺乏化学生物学或卵白质组学的配景，他们很难明确天生的数据。
2022年，李来到詹内利亚担当研究组认真人，致力于解决这一问题。他与科学盘算软件团队相助，开发了名为“PEELing”的用户友好平台，使全球研究职员只需简朴点击几下鼠标，即可剖析空间卵白质组学数据。
李体现，PEELing的开发得益于詹内利亚的奇异情形，在这里，生物学家可以轻松与盘算机科学家相助，配合开发有益于整个科学界的工具。
“sunbet主要目的是资助那些没有化学生物学或卵白质组学配景的研究职员使用sunbet要领，并勉励他们进入这一领域，”李说道。“我们需要让第一步变得简朴可靠，由于人们希望专注于他们的生物学发明，而不是被手艺细节所困扰。”
解读信号
李和同事们还使用这些要领和工具，进一步研究了细胞外貌内外的信息交流。
在最近的一篇论文中，李与斯坦福大学和布罗德研究所的研究职员，研究了神经元中激活teneurin卵白后的信号转达。Teneurin是一种跨膜卵白，能够在大脑发育历程中将轴突与树突匹配起来，形成突触� ？蒲Ъ乙阎猼eneurin认真这种突触匹配，但不清晰匹配信号释放后，细胞内部爆发了什么。
研究职员首先使用相近标记手艺，捕获与teneurin在细胞内相互作用的分子。随后，通过卵白质组学手艺识别这些卵白质，并筛选出可能加入该历程的候选卵白。团队随后使用遗传学手段研究这些候选卵白怎样与teneurin相互作用，最终确定了信号转达的相助同伴，展现了突触匹配背后的细胞和分子机制。
在另一项研究中，李与斯坦福大学和布罗德研究所的研究职员使用细胞外貌卵白质组学手艺，研究了人类树突状细胞。树突状细胞通过其外貌卵白质，协调先天和顺应性免疫系统。为了更好地明确这一历程，研究团队剖析了树突状细胞激活历程中外貌爆发的转变。
研究职员激活了树突状细胞，并对其外貌卵白质举行了标记、捕获和定量剖析。接着，他们对这些卵白质举行功效注释，并较量了激活和静止状态下树突状细胞外貌的卵白质差别。通过这种方法，研究职员发明了细胞怎样通过调理数十种卵白质的活性来调控免疫反应。
“总体而言，所有这些研究最终都指向我们实验室的焦点目的：解码细胞外貌，”李说道。“卵白质组学可以提供周全的系统视角，并为后续的机制研究提供名贵线索。”
杂志：The Journal of Immunology
DOI：10.4049/jimmunol.2400089
