蛋白质-蛋白质相互作用（PPI）是生命活动的分子基础，而邻近标记（Proximity Labeling, PL）技术正在以前所未有的精度重塑我们对蛋白质网络的认知。

从传统方法到邻近标记：技术范式的转变

长期以来，研究蛋白质相互作用主要依赖免疫共沉淀（Co-IP）、酵母双杂交（Y2H）和荧光共振能量转移（FRET）等经典方法。这些方法虽然贡献卓著，但各自存在局限：Co-IP难以捕捉瞬时或弱相互作用，Y2H无法反映生理条件下的互作状态，FRET则受限于荧光基团的空间距离要求。

邻近标记技术的出现，为蛋白质互作研究提供了一条全新的路径。其核心思路是：将一种具有标记活性的酶融合到目标蛋白上，该酶在细胞内对邻近的蛋白质进行共价标记（如生物素化），随后通过链霉亲和素富集和质谱鉴定，即可获得目标蛋白的"分子邻域"信息。

TurboID：速度与效率的代名词

TurboID是近年邻近标记领域最具代表性的突破之一。相比初代BioID需要18-24小时才能产生足够的生物素化信号，TurboID通过定向进化获得了催化效率提升约10倍的突变体，仅需10分钟即可完成有效标记。

TurboID的技术优势体现在以下几个方面：

• 时间分辨率高：10分钟标记窗口可捕捉瞬时的蛋白质互作事件，适合研究信号传导等动态过程

• 背景噪声低：短标记时间显著降低了非特异性生物素化背景

• 操作简便：只需在培养基中加入生物素即可启动标记反应，无需特殊试剂

2026年4月，Nature Scientific Reports发表了一项引人注目的研究：研究者将工程化的ultraID生物素连接酶与细胞表面亲和试剂偶联，实现了基于靶标识别的细胞表面高效标记。这一策略将邻近标记的适用范围从融合蛋白表达系统拓展到了非基因改造的靶向标记场景。

APEX2：空间分辨的化学标记

与TurboID依赖酶促生物素化不同，APEX2利用过氧化物酶活性，在过氧化氢存在下将生物素-苯酚转化为活性自由基，对邻近蛋白质进行快速标记。APEX2的标记窗口仅1分钟，是目前时间分辨率最高的邻近标记方法之一。

APEX2的独特价值在于：

2026年3月，Science Direct发表的综述系统总结了APEX2和TurboID在亚细胞蛋白质组图谱绘制中的最新应用，指出这两种技术在解析细胞器空间蛋白质组学方面展现出互补优势。

光控邻近标记：精准时空操控

最新的技术进展将邻近标记推向了更高的时空精度。2025年7月，Springer Protocols发表了一种光激活BioID（PA-BioID）方案：通过将光敏标签（如LOV2结构域）与BioID融合，实现了用光照精确控制标记反应的启停。这意味着研究者可以在特定时间、特定细胞区域"开启"标记反应，捕捉此前无法观测的瞬时互作事件。

此外，2025年5月Nature Communications报道的inCu-click技术，利用DNA增强配体实现了活细胞内铜催化点击化学反应，为细胞内磷脂和蛋白质的荧光标记提供了新平台。

纳孚生物的邻近标记工具支持

邻近标记技术的成功实施高度依赖于高质量生物素标记试剂。纳孚生物提供多种生物素标记工具和定制合成服务，可满足TurboID、APEX2等不同技术平台的实验需求：

• 生物素-PEG连接子系列：不同链长PEG间隔臂，优化标记效率与空间位阻

• 生物素-苯酚探针：专为APEX2技术设计，高纯度、低背景

• 定制生物素标记分子：根据客户研究目标定制标记策略

展望

邻近标记技术正在快速发展，从酶工程优化到光控精准激活，从体外细胞到活体组织应用，每一项进步都在拓展我们对蛋白质网络的理解边界。随着标记酶的不断改进和新型探针的开发，邻近标记有望在神经退行性疾病、肿瘤微环境和药物靶标发现等领域发挥更大作用。

对于科研工作者而言，选择合适的邻近标记策略并搭配高质量标记试剂，将是获得可靠实验数据的关键。

联系我们

纳孚生物 — 专业化合物定制合成与生物素标记服务商