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高靈敏度數據非依賴性採集質譜技術: 從微量蛋白體學至單細胞蛋白體學

為了解決omics中文的問題，作者史昂德 這樣論述：

蛋白質質譜法是鑑定複雜生物系統中蛋白質體的一種工具。然而，深度蛋白質體分析需要大量的細胞、組織或臨床樣品，並且涉及許多處理步驟，實驗設計經常需要在可獲取的樣本大小和蛋白質體覆蓋率之間進行權衡。因此，高效率且靈敏的方法將促進蛋白質體學在微量樣品中的應用。為了解決以上問題，我們在本論文開發了高靈敏度的蛋白質體學方法，並且應用於微量至單細胞的蛋白質體分析。首先，我們應用了Stage Tip方法來評估微克級樣品的靈敏度，從約1微克的細胞裂解液中鑑定到超過2000種蛋白質，並且具有良好再現性。接著，為了串聯微流體裝置以進行更微量蛋白質體樣品實驗，我們建立一套一鍋化微量蛋白質體樣品製備法，可對少量細胞進

行深度定量蛋白質體分析（約5000顆細胞可鑑定 >4000種蛋白質）。最後，我們將該方法應用於微流體晶片（稱作iProChip），並且結合數據非依賴性採集質譜法，建立了一個精簡的微量蛋白質體實驗流程。利用晶片進行樣品製備，以及客製化的圖譜資料庫進行數據非依賴性採集圖譜比對。我們在20顆哺乳動物細胞中，平均每顆細胞可鑑定到約1,500種蛋白質，為迄今最靈敏的單細胞蛋白質體分析之一。將此方法應用至貼附和非貼附癌症細胞的分析，定量動態範圍可以穩定地到達5個數量級，並可測到重要的藥物靶點和訊號傳遞物質，每次質譜分析之間的缺失值(missing values) 小於16%。此外，我們發展了樣品大小相容圖

譜資料庫（sample size-comparable spectral library）的策略，可增加少量樣品的蛋白質鑑定數。例如，在0.75奈克（約5顆細胞）和1.5奈克（約10顆細胞）可以分別鑑定2380和3586種蛋白質，擁有很高的蛋白質體覆蓋率，且具有良好再現性（三重覆分析為 86%-99%）。在圖譜相似性分析中，我們發現實驗圖譜和圖譜資料庫的碎片離子模式之相似度對於比對低豐度蛋白質扮演非常重要的作用。總結來說，我們開發新穎的方法將蛋白質體樣品製備整合到一個小型化平台上，從而為微量蛋白質體學和單細胞蛋白質體學的應用提供進階方法。關鍵字：蛋白質體學、微量蛋白質體學、單細胞蛋白質體學、數

據非依賴性採集、質譜技術 

Salubrinal在無葡萄糖環境下透過增加粒線體活性氧分子促進癌細胞死亡的調控機制

為了解決omics中文的問題，作者陳梅君 這樣論述：

葡萄糖是癌細胞的重要營養素。癌細胞會增加葡萄糖攝取、增強葡萄糖代謝相關酵素的表現、即使在氧氣充足的環境傾向以糖解作用代謝葡萄糖。當葡萄糖來源受限時，癌細胞會經由代謝重整，利用麩醯胺酸或其它營養素，以維持能量產生、生物質合成和氧化還原平衡。營養素缺乏也會活化整合性壓力反應以及下游的基因，包括xCT，以維持細胞平衡。xCT是細胞膜上cystine/glutamate反向運輸蛋白的輕鏈，其功能為藉由交換細胞內的glutamate，將細胞外的cystine運送入細胞內，作為glutathione合成的原料及維持氧化還原平衡。癌細胞在葡萄糖缺乏時，如何經由代謝重整調節氧化還原平衡，是癌症治療的重要議題

。本研究的目的，為研究癌細胞處於缺乏葡萄糖的環境時，整合性壓力反應及xCT在氧化還原平衡所扮演的角色。研究結果顯示，在無葡萄糖環境下，xCT的表現量和活性氧分子上升幅度以及細胞死亡率呈正相關。同時處理葡萄糖剝奪和Salubrinal(整合性壓力反應的活化劑)會增加xCT的表現。Salubrinal會進一步加強葡萄糖剝奪後，因粒線體氧化壓力所造成的細胞死亡。抗氧化劑N-acetylcysteine會降低粒線體內活性氧分子，減少細胞死亡。利用sulfasalazine （xCT抑制劑）抑制xCT的功能或利用sixCT降低xCT表現並不會增加，反而是減少細胞在葡萄糖剝奪時的氧化壓力。這顯示細胞在葡萄

糖剝奪時會依賴glutamate的代謝物維持氧化還原平衡。補充α-ketoglutarate (三羧酸循環的關鍵中間物) 也和抑制xCT類似，可以減少細胞氧化壓力和死亡的效果，這也強調了三羧酸循環的正常運作對細胞維持氧化還原平衡是必需的。本研究的結果顯示，同時處理Salubrinal和葡萄糖剝奪會增加xCT的表現並因而減少glutamate下游的代謝物，造成粒線體氧化壓力增加，導致細胞死亡。