다중 나노LC 기반 고속 단일세포 단백질체 분석

질량분석기반 단일세포 단백질체학(SCP)은 세포 이질성, 생물학적 과정, 질병 메커니즘 이해에 필수적입니다. 그러나 기존 나노LC-MS 워크플로우는 긴 분석 시간과 낮은 처리량으로 인해 대규모 코호트 적용에 한계가 있었습니다. 본 연구에서는 다중 컬럼 나노LC-MS 플랫폼을 개발하여 5분 분리 시간과 100% 듀티 사이클을 달성했습니다. 이를 통해 하루 최대 288개의 단일 세포를 분석할 수 있으며, 약 1200회 연속 주입에도 안정적인 펩타이드 분리, 미미한 오염, 뛰어난 재현성을 보였습니다. 이 플랫폼은 하루 약 288개 샘플 처리량으로 4000개 이상의 샘플을 성공적으로 분석했습니다. 250pg 소화물 주입 시 약 5000개, 단일 HeLa 세포당 평균 약 4000개(최대 5100개 이상)의 단백질을 식별하여 기존의 긴 그래디언트 워크플로우와 유사한 수준의 심층적인 단백질체 분석을 제공합니다. 혼합 종 표준물질을 이용한 정량적 벤치마킹 결과, 장시간 분석에도 정량 정확도가 크게 유지됨을 확인했습니다. 개발된 워크플로우를 LPS 처리된 RAW264.7 대식세포 783개에 적용하여 균일한 염증 자극 하에서도 상당한 세포 이질성을 밝혀냈습니다. 이 결과는 심층적인 단백질체 커버리지와 생물학적 해석 가능성을 유지하면서 수천 개의 단일 세포 분석을 가능하게 하는 강력하고 확장 가능한 고처리량 SCP 플랫폼을 확립합니다.