小鼠免疫细胞深度蛋白质组与翻译后修饰参考数据库SpLICe的构建及其在免疫学研究中的重要意义

本期推荐：针对免疫细胞特异性蛋白质组与PTM分析资源匮乏的问题，德国杜伊斯堡-埃森大学团队开发了覆盖B细胞、T细胞亚群及髓系细胞的鼠源光谱数据库SpLICe，包含8,697个蛋白组、110,346条特征肽段及>20,000个PTM位点数据，为免疫细胞表征、靶向质谱(PRM/MRM)实验设计及细胞信号通路研究提供了核心资源。

　　

在免疫学研究领域，全面解析免疫细胞蛋白质组及其翻译后修饰(Post-Translational Modifications, PTM)图谱是揭示细胞功能调控机制的关键。然而现有光谱数据库存在显著局限性：一方面，针对原代免疫细胞的特异性资源严重匮乏，此前仅有人类T细胞单一谱库报道；另一方面，缺乏系统性的PTM信息严重制约了对免疫细胞信号转导和代谢通路的深入解析。这种数据缺口使得研究人员难以验证目标蛋白在特定免疫细胞中的表达情况，也阻碍了基于质谱的精准定量分析技术的应用。

针对这一现状，德国杜伊斯堡-埃森大学实验免疫学研究所的Devon Siemes、Olga Shevchuk团队联合奥地利维也纳大学、意大利国际遗传工程与生物技术中心等机构，在《Scientific Data》发表了题为"A reference database enabling in-depth proteome and PTM analysis of mouse immune cells"的研究论文。该工作构建了目前最全面的鼠源免疫细胞光谱数据库——SpLICe（Spectral Library of Immune Cells），覆盖B细胞、CD4⁺/CD8⁺ T细胞、骨髓源性巨噬细胞(BMDMs)和树突状细胞(BMDCs)五大核心免疫群体，包含8,697个蛋白组、110,346条蛋白型肽段(proteotypic peptides)及128,635张质谱图。尤为重要的是，该数据库系统收录了23,893个氧化修饰、5,237个磷酸化修饰、1,060个单甲基化修饰等共计超过20,000个PTM位点数据，首次实现了对免疫细胞特异性PTM全景图谱的绘制。

研究团队采用多学科交叉的技术路线：通过流式分选获得纯度>98%的脾脏淋巴细胞（B细胞、CD4⁺/CD8⁺ T细胞）及骨髓分化培养的髓系细胞（BMDMs纯度99.8%，BMDCs纯度81%）；基于高pH反相色谱分级和QExactive HF质谱仪进行数据依赖性采集(DDA)；使用Proteome Discoverer 3.1软件结合SEQUEST HT算法进行数据库搜索；针对PTM数据采用pGlyco 3.0进行糖链结构解析；最终通过Python构建交互式可视化平台，整合PeptidePicker和Skyline的肽段评分系统。

在"Characteristics of the SpLICe"部分，研究揭示了数据库的核心特征：所有肽段前体电荷分布在2⁺-4⁺范围，蛋白分子量覆盖5.0-584 kDa，83%蛋白具有>1条特征肽段。通过归一化光谱丰度因子(NSAF)定量发现，4598个蛋白（53%）为五类细胞共有，而347个BMDM特异性蛋白构成最大细胞特异表达组。"Immunological markers"章节鉴定出CCR8、CD99等CD4⁺ T细胞标志物，CD7、CD8β等CD8⁺ T细胞特异性分子，以及CD109、CD276等髓系细胞新标记，为免疫细胞鉴定提供了扩展的生物标志物集。

技术验证表明，SpLICe支持UniProtKB/Swiss-Prot中超过半数小鼠蛋白的定量分析，并能与Reactome通路、基因本体论(GO)数据库联动分析。平台创新性地开发了肽段评分系统，根据序列特征（如不含Met/Cys加分、避免Pro-Pro序列等）评估靶向质谱适用性，为平行反应监测(PRM)和多反应监测(MRM)实验设计提供决策依据。

该研究的核心突破在于创建了首个整合蛋白质组与多类型PTM信息的免疫细胞特异性资源库，解决了三个关键问题：一是填补了原代免疫细胞光谱数据的空白；二是首次系统揭示了免疫细胞亚群特异的PTM特征；三是建立了连接蛋白质表达量与功能注释的分析管道。数据库通过ProteomeXchange（编号PXD059683）和Zenodo（doi:10.5281/zenodo.14629899）完全公开，其交互式界面支持蛋白质相对丰度查询、通路富集分析和PTM模式比较等功能。

在讨论部分，作者强调SpLICe将成为免疫学研究的重要基础设施：对于基础研究，可快速验证目标蛋白在特定免疫细胞的表达情况；对于方法学开发，为DIA/SWATH-MS等新技术提供参考谱图；对于转化医学，有助于发现疾病相关的PTM异常模式。研究团队计划进一步扩展数据库，纳入活化状态免疫细胞数据及其他白细胞亚群谱库。这项工作由德国研究基金会(DFG)等多个机构资助，体现了多中心合作的协同效应，为免疫蛋白质组学研究树立了新的资源标准。