近日，我院张亮副教授联合中国农业大学陈艳梅团队在植物学顶尖期刊Plant Biotechnology Journal（SCI 1区， IF：13.26）在线发表了题为 “Spatial proteomics of vesicular trafficking:coupling mass spectrometry and imaging approaches in membrane biology ” 的综述论文。我院张亮副教授为本文第一作者，陈艳梅副教授为通讯作者，该研究得到国家自然科学基金面上项目，河南省高校科技创新人才等项目的资助。

       囊泡转运(vesicle trafficking)是在真核生物细胞膜与内膜系统中，一种以囊泡形式在不同膜区室内进行的一种物质运输，是细胞的基本生命活动和信号传递方式。它主要包括质膜上的胞吐(Exocytosis)和胞吞(Endocytosis)以及内膜系统之间的转运等过程。在植物细胞中，囊泡运输是一个极其复杂的动态过程，其中涉及到许多关键的调控因子。其中，参与囊泡运输的膜蛋白是高度动态的，可以对环境的变化和信号刺激做出快速反应。因此，捕捉它们的动态转运和重定位对于理解囊泡运输途径调控机制以及生理功能至关重要。然而，由于囊泡蛋白质组的重叠和动态特性，其分析一直落后植物中其它亚细胞区室的研究。

       空间蛋白质组学是研究蛋白质在亚细胞水平分布和丰度的有效技术。结合高分辨率质谱的空间蛋白质组学分析技术和高分辨荧光显微镜成像技术的最新进展，加上高通量的蛋白质数据分析，提供了亚细胞水平的蛋白质组的空间信息和高时间空间分辨率的胞内膜蛋白动态定位，有力地促进了鉴定参与囊泡转运的调控因子及其动态特征的研究。随着合适的蛋白质检测和定量方法的发展，囊泡运输的高效全局分析取得了突破。空间蛋白质组学分析已被应用于不同细胞类型（从哺乳动物细胞到植物细胞）的不同细胞器的膜蛋白定位。在这些研究中发现，高分辨率质谱和显微镜技术方法的互补性为探索囊泡组分的分布和调节因子提供了令人兴奋的协同作用。

       在这篇综述中，系统总结了应用于研究特定运输路线中细胞器驻留蛋白和调控蛋白的丰度和分布位置的主要蛋白质组学和成像技术。在基于质谱分析的蛋白质组学方法中，单细胞器蛋白质组学在分析膜蛋白时是敏感和特异的，适合解决细胞器的靶向问题；而多细胞器蛋白质组学分析在单细胞器的基础上为囊泡运输提供了新的研究视角。其次，基于活体成像技术，作者主要介绍了用于研究囊泡运输的荧光标记方法，以及高分辨率显微成像技术在囊泡运输调控研究中的现状。此外，作者总结了目前主流的鉴定囊泡调控蛋白互作因子和验证蛋白之间互作的技术。最后讨论了蛋白组学和显微成像技术相结合在探索植物细胞和亚细胞水平的生理过程，包括细胞质膜信号传导，囊泡运输与细胞壁构建以及抗病防御反应中的应用。