邻近标记技术,作为理解蛋白互作的新利器,已在生物研究中崭露头角。这种技术突破了传统方法的局限,如免疫共沉淀和Pull down的不足,特别适用于捕获细胞内瞬时或微弱的相互作用。它利用酶如Biotin ligase与目标蛋白融合,通过共价修饰标记邻近蛋白,再通过亲和素富集鉴定。PL包括BioID、BioID2、Split-BioID等,如BioID2的出现,解决了分子量较大可能影响标记效率的问题,而Split-BioID则通过拆分酶活性片段,提供了更精确的相互作用分析(图1)。
TurboID和miniTurbo等新型标记酶的出现,显著增强了标记效率,减少了标记时间对瞬时相互作用的影响。如split-TurboID,通过非活性片段的重组,克服了高分子量融合蛋白的挑战,提供了更高的活性和定位精度(图4)。ProtA-TurboID则无需额外遗传操作,适用于各种细胞类型。
邻近标记技术的进步还包括BASU、AirID和splitAirID等,这些改良版本提高了标记效率和信噪比,适用于特定应用,如识别与组蛋白相互作用的蛋白质(图5)。HRP和APEX系列酶,如APEX2,不仅用于蛋白质组学,还扩展到RNA标记和亚细胞转录组研究。
尽管技术多样,它们共同特点是活细胞表达、靶向特定区域并标记邻近分子。PL技术广泛应用,包括疾病研究,揭示了蛋白互作与疾病关联。未来,邻近标记技术将继续在揭示分子调控网络中发挥关键作用,期待它在更多领域的深入应用(图2-5)。