在蛋白质相互作用研究中，经典的免疫共沉淀（Co-IP）只能捕获稳定、直接的互作，对弱亲和力或瞬时相互作用几乎无能为力。邻近标记（Proximity Labeling）技术的出现改变了这一局面——它利用酶在活细胞内对周围蛋白"就地打标"，再通过生物素-链霉亲和素体系富集检测。2026年，随着STePTag在活体器官水平标记的成功，这项技术完成了从"细胞内"到"活体内"的关键一跃。

第一代：BioID（2012）——"慢而稳"的开创者

BioID使用突变的生物素连接酶BirA*（R118G），将生物素活化为生物素AMP（bioAMP），对周围约10~20 nm半径内的蛋白质进行非特异性生物素化。

它的局限也很明显：需要18~24小时的生物素孵育，标记窗口太长，动态过程（如信号转导、受体内吞）难以捕捉。

第二代：TurboID与UltraID——标记进入"分钟级"

2018年，TurboID通过定向进化改造BirA，活性提升约100倍，将有效标记时间压缩至10~30分钟，使邻近标记从"静态快照"走向"动态追踪"，并可用于线虫、果蝇、小鼠等活体体系。

此后衍生的工具同样值得关注：

第三代：STePTag（2026）——活体器官级标记

2026年6月，中国科学院化学研究所在《德国应用化学》发表STePTag技术，其核心是给TurboID装上"分子开关"：

1. 开关设计：将TurboID与大肠杆菌二氢叶酸还原酶（DHFR）融合——DHFR在无甲氧苄啶（TMP）时不稳定被降解，加入TMP后稳定化并激活TurboID；

2. 递送方式：借助脂质纳米颗粒（LNP）将mRNA递送至小鼠靶器官；

3. 原位标记：注射生物素底物后30分钟内完成肝脏分泌蛋白的原位标记。

借助该技术，研究团队在生理条件下鉴定出93种肝脏分泌蛋白，并在急性肝损伤模型中捕获了40种动态变化蛋白——全程无需转基因动物。

对课题组的实际启示

• 动态互作优先选择TurboID/UltraID体系；

• 亚细胞区域研究可考虑APEX2（需注意氧化应激干扰）；

• 敏感细胞类型（原代神经元、干细胞）建议试用更小巧的UltraID；

• 标记底物与检测试剂的生物素质量，直接影响背景信噪比。

邻近标记实验的成败，一半在酶，另一半在试剂——高纯度生物素底物、生物素化检测抗体以及后续Pull-down用链霉亲和素磁珠，都是决定数据质量的关键环节。纳孚生物长期为高校课题组提供邻近标记相关的生物素试剂与定制标记服务，涵盖各类生物素化探针的结构设计与合成，欢迎垂询。

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