导读： 邻近标记（Proximity Labeling）技术在过去十年间经历了从概念验证到工具箱化的飞跃发展。本文系统梳理BioID、TurboID、AirID、UltraID到TransitID的技术演进脉络，帮助研究人员选择最适合自己实验体系的标记策略。

一、技术起源：BioID开创邻近标记先河

2012年，Roux等人首次将大肠杆菌生物素连接酶BirA的突变体（R118G，称为BioID）应用于活细胞蛋白质互作研究。BioID具有温和的酶活性，可在活细胞内实现蛋白质邻近标记，但仍存在标记时间较长（通常需要数小时至过夜）、生物素化程度有限等问题。

BioID核心原理： 将BioID融合至目标蛋白后，添加生物素，BioID会将生物素活化为生物素-AMP（bio-AMP），这一高反应性中间体被释放至周围环境中，标记邻近蛋白（约10 nm范围内）的赖氨酸残基。随后通过链霉亲和素珠捕获生物素化蛋白，进行质谱鉴定。

二、TurboID：速度突破的里程碑

2018年，Branon等通过定向进化获得了BioID的改进版本——TurboID。与BioID相比，TurboID的标记速度提升了约10倍，仅需10分钟即可完成有效标记，大幅降低了长时间表达外源蛋白带来的细胞毒性风险。TurboID目前已成为邻近标记领域应用最广泛的技术之一。

2025年，中国科学院上海生物化学与细胞生物学研究所进一步开发了工程化可溶性增强型生物素连接酶（seTurboID），用于LINCS标记技术，实现了小鼠全脑与全身范围内快速、超亮且光稳定的细胞类型特异性化学标记，显著降低了大规模神经连接图谱绘制的门槛。

三、AirID与UltraID：低毒性与小型化的探索

AirID： 尽管TurboID标记速度快，但其持续的生物素连接活性在高表达水平下仍可能对细胞造成代谢负担。AirID（AirID2、AirID3等变体）通过优化酶活性和细胞定位信号，在保持较高标记效率的同时显著降低了细胞毒性，特别适用于对细胞状态要求严苛的实验体系。

UltraID： UltraID是近年来发展起来的超小型生物素连接酶变体，分子量较TurboID进一步缩小，更容易被包装进病毒载体进行体内递送，同时在融合蛋白构建时对目标蛋白空间结构的影响也更小。

四、TransitID：从"互作捕获"到"功能调控"

2025年，复旦大学高强团队联合中国科学院上海生化细胞所韩硕团队在Nature上发表重要研究，提出利用邻近标记技术放大抗原诱导的细胞响应。该研究展示了邻近标记技术在免疫学领域的全新应用可能，标志着这一技术正从"互作捕获"向"功能调控"方向拓展。

五、光控邻近标记：精准时空操控

2025年，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。

六、技术选型对比

七、纳孚生物的标记试剂支持

纳孚生物专注于生物素标记试剂的定制合成，可为邻近标记实验提供：

• 生物素及其衍生物：D-生物素、生物素-PEGn-胺、生物素-PEGn-马来酰亚胺等

• 标记探针：光交联-生物素双功能探针、可裂解生物素探针

• Linker砌块：各类型PEG链、可裂解连接子，支持PROTAC和邻近标记应用

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