蛋白质-蛋白质相互作用（PPI）研究是理解生命活动机制的核心，但传统方法（如免疫共沉淀、酵母双杂交）难以捕捉瞬时、弱性的相互作用。邻近标记（Proximity Labeling）技术的出现彻底改变了这一局面——它利用酶催化反应，对目标蛋白"邻居"进行生物素化标记，再通过链霉亲和素富集与质谱鉴定，绘制活细胞内的蛋白互作网络。

一、BioID：邻近标记时代的开端

2012年问世的BioID利用突变的大肠杆菌生物素连接酶（BirA*），将生物素活化为生物素AMP（bioAMP），对周围约10 nm半径内的蛋白质进行非特异性生物素化。

核心局限：标记速度极慢，需要18–24小时才能获得有效信号，难以研究快速动态过程。

二、TurboID：速度的革命

2018年，斯坦福大学Alice Ting团队通过定向进化改造BirA，获得TurboID——标记速度提升约15倍，10–30分钟即可完成有效标记，且适用于活细胞和体内实验。TurboID的标记半径约10 nm，接近天然蛋白质复合物的尺度，目前已成为活细胞PPI研究的主力工具。

在此基础上，衍生工具不断涌现：

三、2026年新突破：STePTag实现活体器官标记

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，首次将邻近标记从细胞水平跃升至活体器官水平。

STePTag的核心设计是"开关化"TurboID：

1. 融合构建：将TurboID与大肠杆菌二氢叶酸还原酶（DHFR）融合；

2. 药物调控开关：DHFR在无其抑制剂甲氧苄啶（TMP）时不稳定、会被降解；加入TMP后DHFR稳定化，激活融合的TurboID活性；

3. LNP递送：利用脂质纳米颗粒（LNP）将STePTag mRNA递送至小鼠肝脏，无需转基因动物；

4. 30分钟完成：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。

研究成果：在生理条件下鉴定出93种肝脏来源分泌蛋白；在急性肝损伤模型中捕获40种动态变化的分泌蛋白；并解析了醛脱氢酶分泌在药物性肝损伤中的保护机制。

四、技术选择指南

从BioID到TurboID再到STePTag，邻近标记技术的时间分辨率从"天"缩短到"分钟"，空间尺度从亚细胞拓展到活体器官。这一技术曲线背后，是对生物素标记试剂——尤其是高活性、高纯度生物素探针——持续增长的需求。

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