2026年6月，中国科学院化学研究所研究团队在《德国应用化学》（Angewandte Chemie）发表STePTag技术，首次将邻近生物素标记（Proximity Labeling）从细胞水平跃升至活体器官水平。这项突破意味着，研究者无需转基因动物，即可在生理条件下解析靶器官的分泌蛋白质组——对蛋白质组学研究而言，这是方法论层面的一次重要跨越。

一、邻近标记技术的三代演进

邻近标记的核心思想是：将生物素连接酶或过氧化物酶融合到目标蛋白上，对酶周围一定半径内的蛋白质进行生物素化标记，再借助链霉亲和素富集与质谱鉴定，绘制蛋白质相互作用网络。

TurboID通过定向进化改造BirA，将标记速度提升约15倍；而APEX2走的是另一条路线——工程化抗坏血酸过氧化物酶，在H₂O₂存在下将生物素-酚氧化为短寿命自由基，实现分钟级标记。此外，Split-TurboID（条件性标记PPI）和UltraID（仅19 kDa，分子量更小）等新一代工具也在2026年的研究中被广泛应用。

二、STePTag：开关化TurboID + LNP递送

STePTag的技术设计可以概括为"开关化"与"递送"两步：

1. 融合构建：将TurboID与大肠杆菌二氢叶酸还原酶（DHFR）融合。无配体时DHFR不稳定，融合蛋白被降解；加入甲氧苄啶（TMP）后，DHFR稳定化并激活TurboID活性。

2. LNP递送：利用脂质纳米颗粒将STePTag的mRNA递送至小鼠肝脏，无需构建转基因动物。

3. 快速标记：注射生物素底物后，30分钟内完成肝脏分泌蛋白的原位生物素化。

借助该平台结合蛋白质组学分析，团队在生理条件下鉴定出93种肝脏来源分泌蛋白，并在急性肝损伤模型中捕获了40种动态变化的分泌蛋白，解析了醛脱氢酶分泌在药物性肝损伤中的保护作用机制。

三、对实验室研究的启示

邻近标记技术的持续进化，直接推高了对高质量生物素化试剂与探针的需求——从生物素-酚（BP）、生物素-酚酰胺等APEX底物，到各类生物素化连接子与标记砌块，试剂的纯度与批次一致性直接影响标记本底和数据可信度。

值得注意的是，2025年9月北京生命科学研究所与北京脑科学研究所合作的LINCS技术（Neuron，Cell子刊封面）利用seTurboID实现了沿长轴突神经元的完整生物素标记覆盖，进一步说明这一技术家族正在向更精细的组织与细胞类型扩展。

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