可规模化!亚细胞组织多模态图谱构建
简言之解析蛋白在细胞内的空间排布需要联合成像与互作数据但规模化获取类数据技术门槛极高。本文建立HIT-MAP标准化分析流程利用同一基因编辑细胞系同步获取免疫荧光、互作质谱类多组数据大幅降低亚细胞图谱构建门槛。tidekerhealth.ucsd.educhavez2health.ucsd.edu#免疫荧光 #亲和纯化质谱 #多模态整合 #亚细胞定位 #蛋白互作网络 #剪接体 #CRISPR敲入 #宽场显微镜 #反卷积成像 #内源蛋白标记亮点HIT-MAP将内源蛋白标签、免疫荧光成像、亲和纯化质谱AP-MS技术一体化整合9×FLAG标签相比3×FLAG对内源表达蛋白的检测灵敏度显著提升反卷积宽场显微镜成像可得到接近共聚焦的蛋白定位图像多模态数据联合分析筛选出CCDC12作为剪接体Bact复合物新组分摘要免疫荧光成像、AP-MS是解析亚细胞蛋白排布核心手段但现有方案成本高、难以规模化且大多只能单独采集成像或互作数据无法统一分析。本文开发高通量整合细胞图谱标签流程HIT-MAP基于CRISPR内源表位标记技术搭配标准化宽场荧光成像与优化互作质谱方案可在同一克隆细胞系同步采集类模态数据。以HEK293T细胞16种代表性蛋白为模型完成验证HIT-MAP共鉴定出576组高置信蛋白互作复现经典蛋白复合物并区分多模态联合聚类的蛋白亚群。多组学整合分析证实CCDC12是未被充分研究的人源剪接体Bact复合物组分该结论得到亲和纯化质谱、无标签尺寸排阻色谱质谱、扰动转录组重证据支撑。HIT-MAP大幅降低多模态亚细胞图谱的技术与经济门槛。结果HIT-MAP整体流程与表位标签筛选基准图1 HIT-MAP多组学数据采集完整流程示意(a) 3步核心流程步骤1基于CRISPR高通量内源FLAG敲入构建稳定FLAG标记细胞系步骤2同一标记细胞系同步开展免疫荧光成像、FLAG亲和纯化质谱免疫荧光捕捉蛋白亚细胞定位AP-MS捕捉蛋白生物互作步骤3多模态数据整合构建全局蛋白图谱挖掘未知功能蛋白复合物。(b) 分步实验管线内源FLAG克隆细胞系分为2条平行实验分支荧光分支经Z轴堆叠成像、理查森-露西反卷积去除失焦杂光得到等效共聚焦定位图质谱分支采用抗FLAG磁珠富集互作蛋白打分构建高置信互作网络。反卷积宽场成像可等效共聚焦定位精度图2 免疫荧光成像体系基准验证(A) 宽场图像处理流程采集31层Z堆叠原始图像经点扩散函数反卷积、深度学习嵌入得到1024维蛋白定位特征向量(B) 3×FLAG、9×FLAG标记蛋白成像特征与人类蛋白图谱HPA参考图相似度对比配对t检验p0.09(C) 原始宽场图像、反卷积宽场图像分别与HPA图谱相似度小提琴图p0.0007(D) 16种靶蛋白9×FLAG反卷积荧光代表图黄色 核蛋白、红色 线粒体蛋白、蓝色 胞质蛋白(E) 全部蛋白荧光特征分层聚类热图顶部色条标注HPA亚细胞分区(F) 同一亚细胞/跨亚细胞蛋白特征余弦相似度小提琴图曼-惠特尼U检验p9.8×10⁻¹⁷。内源AP-MS捕获高置信蛋白互作网络图3 HIT-MAP稳定捕获内源蛋白互作网络(A) AP-MS数据处理管线DDA质谱采集→互作打分筛选高置信蛋白互作→Node2Vec网络嵌入(B) 3×FLAG、9×FLAG数据分别基于CORUM、STRING、hu.MAP数据库的ROC曲线AUROC对比(C) 各诱饵蛋白鉴定已知/新互作数量柱状图粉色 数据库已有互作、灰色 全新互作(D) 本研究与传统AP-MS方案对CORUM复合物富集比值箱线图无统计学差异(E) 9×FLAG数据集全局蛋白互作网络色块标注CORUM经典复合物剪接体、核糖体、SMN复合物、NuA4乙酰转移酶复合物等。多模态联合聚类挖掘蛋白功能社群图4 成像质谱双模态整合嵌入与功能验证(A) 多模态整合UMAP降维图聚类分为核糖体、剪接体E/C复合物、染色质调控、线粒体5大蛋白集群(B) 3类特征荧光嵌入、互作网络嵌入、联合多模态嵌入两两相关性热图(C) 3类模态下高相似蛋白对的STRING通路距离分布密度图(D) CCDC12蛋白尺寸排阻色谱共洗脱热图显示其与剪接体Bact组分共流出(E) CCDC12敲低转录扰动特征与各类剪接体复合物相似度小提琴图全部分组对比p均 0.01。讨论HIT-MAP相较传统方案核心优势图5 传统方案与HIT-MAP资源、成本对比(A/B) 传统成像/质谱流程vs HIT-MAP资源需求对比传统需单一样本处理、蛋白特异性抗体、高端设备HIT-MAP批量操作、通用抗体、常规显微镜传统依赖cDNA过表达HIT-MAP维持内源生理表达(C/D) 不同靶标数量下2类方案成像、质谱总成本柱状图灰色 传统方法绿色 HIT-MAP。数据和代码本研究质谱蛋白质组原始数据已存入ProteomeXchange联盟旗下PRIDE数据库数据集编号PXD06789516种试点蛋白对应的3×FLAG、9×FLAG标记细胞系共聚焦图像、原始宽场图像、反卷积处理后图像全部上传至BioImage Archive归档编号S-BIAD2261论文全部原始代码归档于Zenodo平台https://doi.org/10.5281/zenodo.20548576开发版本持续维护于GitHub仓库https://github.com/idekerlab/hit_map详细总结思维导图研究背景与现有技术痛点IF成像相似度和HPA人类蛋白图谱参考比对宽场成像反卷积效果验证HIT-MAP成本与规模化优势对比参考Cell Rep Methods. 2026 Jul 22:101534. doi: 10.1016/j.crmeth.2026.101534.HIT-MAP: A scalable approach to multimodal mapping of subcellular organization注AI辅助创作如有不当欢迎指出。内容仅供参考不构成任何建议。

相关新闻

小白必看:揭秘大模型如何从一堆数字变成能聊天的AI(收藏版)

小白必看:揭秘大模型如何从一堆数字变成能聊天的AI(收藏版)

本文深入浅出地解析了大语言模型(如ChatGPT)的运作机制,从文字到数字的转换、Transformer架构与注意力机制,到模型的训练过程,最后揭示AI的“智能”本质是精密的数学与工程系统。文章强调,AI的强大源于其规…

2026/10/16 18:25:40 阅读更多 →
[具身智能-647]:RDK X5 没有live555MediaServer文件,什么原因?怎么办?

[具身智能-647]:RDK X5 没有live555MediaServer文件,什么原因?怎么办?

一、先讲根本原因live555MediaServer 是 Live555 开源库自带的 RTSP 流媒体服务器可执行程序,不是系统自带工具。出现文件缺失只有三类原因:系统镜像默认没有预装 Live555(地平线官方 RDK 镜像只预装 TROS、hobot-multimedia,不带…

2026/10/16 11:09:50 阅读更多 →
越南主体中国D族,同根同源?

越南主体中国D族,同根同源?

摘要全球基因组数据库中东东南亚人群样本长期存在严重缺失。本文搭建VN1K资源库,收录1,011名无亲缘关系越南受试者的多组学与临床表型数据。研究采用高深度短读长全基因组测序,结合泛基因组图谱与深度学习变异检测流程,共鉴定约4,200万个遗传…

2026/10/16 4:28:44 阅读更多 →

最新新闻

kmodes聚类算法:专治纯类别数据的无监督分群

kmodes聚类算法:专治纯类别数据的无监督分群

简介:本资源是面向数据科学学习者与Python开发者的kmodes聚类算法开源实现,专为解决分类变量及混合型数据(数值类别)的无监督聚类难题而设计,适用于客户分群、文本分析、生物信息等实际场景。压缩包共30个文件&#xf…

2026/10/17 14:25:11 阅读更多 →
工业视觉检测落地指南:从人工目检到TVA全自动闭环的痛点与对策

工业视觉检测落地指南:从人工目检到TVA全自动闭环的痛点与对策

这几年常年泡在制造现场,最常被问的一句话就是:“这套视觉检测到底能不能替掉人工?”聊得越深,越发现真正的问题从来不是“算法能不能识别”,而是企业从人工目检走向全自动化检测时,那些藏在实际产线里的核…

2026/10/17 14:25:11 阅读更多 →
Vibe Coding 指南:用自然语言实现 AI 自动构建产品

Vibe Coding 指南:用自然语言实现 AI 自动构建产品

1. Vibe Coding 是什么:编程这件事,终于可以不那么“程序员”了 1.1 一个词掀起的讨论:它在解决什么问题 最近圈子里到处都在聊 Vibe Coding,我身边好几个以前连 HTML 都懒得写的朋友,居然自己做起了小工具、小网站&a…

2026/10/17 14:25:11 阅读更多 →
纯C++ OpenSSL实现HTTPS客户端:深度定制TLS握手与证书验证

纯C++ OpenSSL实现HTTPS客户端:深度定制TLS握手与证书验证

简介:本资源是一份面向C初学者与网络编程实践者的HTTPS通信实战项目,聚焦OpenSSL在MFC框架下的集成应用,解决传统socket无法直接访问HTTPS站点的核心痛点。代码完整实现了原生socket HTTP POST登录与基于OpenSSL的HTTPS POST登录(…

2026/10/17 14:25:11 阅读更多 →
红外光面部表情识别数据集解析:VOC+YOLO格式与训练实践

红外光面部表情识别数据集解析:VOC+YOLO格式与训练实践

1. 为什么攒这个数据集:一次真实的需求驱动先交代一下背景。我最近在做一个情绪识别相关的模拟项目,需要让摄像头实时判断用户表情,再根据表情状态触发不同的交互逻辑。最初我打算直接用现成的开源表情数据集,比如常见的FER系列&a…

2026/10/17 14:25:11 阅读更多 →
深度学习从入门到精通:一条能跑通的路,比一百篇科普都值钱

深度学习从入门到精通:一条能跑通的路,比一百篇科普都值钱

简介:这份PDF教程面向零基础到进阶的深度学习学习者,系统梳理了从概念入门到实战应用的完整知识链路,帮助读者解决数学基础薄弱、框架选择迷茫、原理理解不透等常见痛点。资源包为单个PDF文件,大小约311KB,内容紧凑便于…

2026/10/17 14:24:10 阅读更多 →

日新闻

DeepSeek选型与部署:V3/R1、Ollama、API全攻略

DeepSeek选型与部署:V3/R1、Ollama、API全攻略

简介:《DeepSeek使用方法.pdf》是一份面向DeepSeek入门及进阶用户的完整使用指南,重点围绕V3与R1两款模型的能力差异与适用场景展开,帮助读者根据任务类型与成本选择合适的模型。资源共1个PDF文件,压缩包大小约311KB,篇…

2026/10/17 0:00:25 阅读更多 →
200+Deepseek润色指令拆解:从底层原理到场景落地的完整指南

200+Deepseek润色指令拆解:从底层原理到场景落地的完整指南

简介:这是一份聚焦DeepSeek提示词优化的《200Deepseek润色指令》PDF文档,共收录两百余条可直接套用的润色指令,涵盖语法修正、风格统一、逻辑梳理、表达精炼等维度,并针对商务写作、学术论文、广告文案等场景给出差异化建议。文档…

2026/10/17 0:00:25 阅读更多 →
OpenCV轮廓法物体计数系统:轻量、可控、可落地的工业级实现

OpenCV轮廓法物体计数系统:轻量、可控、可落地的工业级实现

简介:本资源是一份基于OpenCV的本科课程设计完整报告,面向计算机视觉初学者、图像处理学习者及高校通信/信息类专业学生,解决物体智能计数与检测结果结构化记录的实际问题。项目覆盖图像预处理、轮廓检测、边界框绘制、轨迹栏交互式参数调节、…

2026/10/17 0:00:25 阅读更多 →

周新闻

流感时间序列预测实战:ARIMA/LSTM全流程拆解与避坑指南

流感时间序列预测实战:ARIMA/LSTM全流程拆解与避坑指南

简介:基于 ARIMA、LSTM、Transformer 等模型的流感时间序列预测 Python 源码,面向计算机相关专业课程设计与期末大作业学生,以及项目实战学习者。内容覆盖预处理、平稳性检验、定阶、残差分析、多模型对比预测的完整时序建模流程,…

2026/10/16 21:35:51 阅读更多 →
影刀RPA新手教程:键盘模拟输入实战——输入文本与模拟按键的区别

影刀RPA新手教程:键盘模拟输入实战——输入文本与模拟按键的区别

影刀RPA新手教程:键盘模拟输入实战——输入文本与模拟按键的区别 做影刀RPA自动化,十个新手有八个栽在"往输入框里填东西"这件事上:要么填不进去,要么填了一半,要么直接把原来内容追加在后面。这背后的根因&…

2026/10/17 1:44:59 阅读更多 →
影刀RPA新手教程:阅文起点小说数据采集实战——书籍信息与章节内容

影刀RPA新手教程:阅文起点小说数据采集实战——书籍信息与章节内容

影刀RPA新手教程:阅文起点小说数据采集实战——书籍信息与章节内容 1. 认识影刀:什么场景该用RPA采小说数据 起点中文网的页面结构相对稳定——分类榜单、书籍详情、章节内容三块独立页面,跳转链路清晰。这种场景非常适合影刀自动化&#x…

2026/10/16 15:04:24 阅读更多 →

月新闻

我发现了一个新思路:用 Remotion + Claude Code 像写代码一样自动化生成短视频

我发现了一个新思路:用 Remotion + Claude Code 像写代码一样自动化生成短视频

/* MD / 富文本中的 .toc(含博客园搬家等嵌套结构);.toc-box 在侧栏,不受影响 */#content_views .toc,/* 编辑器常在目录前后插入空 p(:empty 仍占 20px),一并去掉避免顶空隙 */#content_views.markdown_views > p:empty:has(+ .toc),#content_views.markdown_views …

2026/10/16 21:54:38 阅读更多 →
Windows下 Codex 中 Chrome 和 Computer Use 插件不可用问题排查及解决参考方式:TaoToken 统一 Key 配置与验证

Windows下 Codex 中 Chrome 和 Computer Use 插件不可用问题排查及解决参考方式:TaoToken 统一 Key 配置与验证

/* MD / 富文本中的 .toc(含博客园搬家等嵌套结构);.toc-box 在侧栏,不受影响 */#content_views .toc,/* 编辑器常在目录前后插入空 p(:empty 仍占 20px),一并去掉避免顶空隙 */#content_views.markdown_views > p:empty:has(+ .toc),#content_views.markdown_views …

2026/10/16 3:49:43 阅读更多 →
黑夜航拍船只数据集训练YOLOV5模型全流程解析

黑夜航拍船只数据集训练YOLOV5模型全流程解析

/* MD / 富文本中的 .toc(含博客园搬家等嵌套结构);.toc-box 在侧栏,不受影响 */#content_views .toc,/* 编辑器常在目录前后插入空 p(:empty 仍占 20px),一并去掉避免顶空隙 */#content_views.markdown_views > p:empty:has(+ .toc),#content_views.markdown_views …

2026/10/16 14:23:36 阅读更多 →