引言

传统的蛋白质相互作用研究方法——酵母双杂交、免疫共沉淀（Co-IP）、荧光共振能量转移（FRET）——各有局限：或需破碎细胞、或只检测强而稳定的相互作用、或依赖抗体。而细胞内许多重要的蛋白质相互作用是瞬时的、弱亲和力的，或发生在特定亚细胞空间，传统方法往往"看不到"。

邻近标记（Proximity Labeling）技术的出现，为破解这一难题提供了全新思路。其中，TurboID生物素连接酶以其极快的标记速度和优异的体内适用性，成为当前最受欢迎的邻近标记工具之一。

一、邻近标记的基本原理

邻近标记的核心思路是：不直接抓相互作用蛋白，而是"点亮"目标蛋白周围的整个微环境。

具体而言，将一种具有催化活性的生物素连接酶与目标蛋白（POI）融合表达。当加入外源生物素后，酶将生物素转化为高活性的生物素-AMP中间体，并释放到周围微环境中（标记半径约10 nm）。邻近的蛋白质被生物素共价标记，随后通过链霉亲和素磁珠富集、质谱鉴定，即可绘制目标蛋白的"邻居图谱"。

二、从BioID到TurboID的技术迭代

TurboID由Branon等人于2018年通过定向进化获得，其催化效率较BioID提升了一个数量级以上，使得短时间标记成为可能，极大地提高了时间分辨率。

三、TurboID的典型应用场景

1. 亚细胞蛋白质组映射

将TurboID融合到特定细胞器标志蛋白（如线粒体外膜蛋白TOMM20、核膜蛋白Lamin B1），可在活细胞中标记特定空间的所有邻近蛋白，绘制亚细胞蛋白质组图谱。

2. 蛋白质相互作用网络发现

在斑马鱼模型中，TurboID-dGBP系统（BLITZ方法）通过将TurboID与GFP结合纳米抗体融合，实现了活体内TurboID标记——只需将TurboID-dGBP鱼系与GFP标记鱼系杂交即可，无需对每个目标蛋白重新构建融合体。

3. 细胞表面蛋白标记与靶向

2026年4月发表于《Scientific Reports》的研究将ultraID生物素连接酶与细胞表面亲和试剂（纳米抗体/抗体）偶联，实现了基于靶标识别的催化性细胞表面生物素标记。与传统亲和试剂直接偶联相比，催化标记的信号放大约10倍，且在低纳摩尔浓度下仍高效工作。更重要的是，该策略在活体小鼠中成功实现了目标细胞的生物素标记和后续荧光链霉亲和素检测。

4. 翻译后修饰研究中的配套应用

2026年东京大学Tokunaga团队开发的REC tag系统解决了邻近标记领域一个长期痛点：当TurboID活化时，常用的小表位标签（如FLAG）因含赖氨酸而被生物素覆盖，导致抗体无法识别。REC tag完全不含赖氨酸，在TurboID标记条件下依然可检测，为蛋白质相互作用研究的双重验证提供了新工具。

四、TurboID实验关键参数与注意事项

五、对定制合成与标记服务的需求

TurboID及相关邻近标记技术的推广，催生了对配套生物素试剂和标记服务的需求：

• 高纯度生物素补充剂： 用于细胞培养和活体给药

• 生物素标记探针定制： 如Biotin-Pyruvate（丙酮酸-生物素偶联物），用于代谢物-蛋白质相互作用研究

• 生物素化亲和试剂： 抗体/纳米抗体的生物素标记，用于TurboID偶联

• 链霉亲和素偶联磁珠/琼脂糖： 高容量、低背景的富集基质

纳孚生物可为TurboID相关研究提供全面的生物素标记试剂和定制偶联服务，包括小分子-生物素探针合成、抗体生物素化标记和配套纯度分析。

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