Page 10 - 《中国药科大学学报》2026年第1期

4 学报 Journal of China Pharmaceutical University 2026, 57(1): 1 − 10 第 57 卷
O

O H S H
N
S N HN S
HN S O
O
+ NH 2 O
OHC N
CHO
K K

Physiological condition

Figure 2 o-Phthalaldehyde (OPA)-SS-alkyne multifunctional probe reaction principle
OPA specifically reacts with the free amino group of lysine (K) to attach an enriched alkyne moiety to the protein. The SS linker ensures that the
reaction occurs extracellularly
过在 DNA 分子 sgc8c 中的多位点构建 5-辛二炔基- 白的标记 。相比传统的表面蛋白标记方法，邻近
[35]
2′-脱氧尿苷亚磷酰胺，随后与 N-酰基磺酰胺生物素 标记技术具有高空间分辨率、短时间动态标记（通
结合，利用 sgc8c 对 PTK7 的靶向性，构建了靶向 常小于 5 min）及适用于活细胞甚至活体实验的优
PTK7 的探针。通过特异性将生物素修饰到 PTK7 势，使其成为解析表面蛋白动态变化及蛋白互作网
中，实现对 PTK7 的表达、定位和细胞内化的跟 络的强大工具。
踪。该方法可以捕获表达癌症生物标志物的细胞， 2.1 过氧化物酶类探针
从而获得对癌症更加可靠的诊断。 Loh 等 [36] 通过靶向 HRP 至神经元细胞膜外侧，
尽管赖氨酸靶向探针已被广泛应用于表面蛋 结合长链极性的聚酰胺接头修饰的不透膜生物素-
白研究，但其仍受赖氨酸本身的生物学特性所限 XX-苯 酚 (biotin-XX-phenol， BxxP) 探 针 ， 在 H O 2
2
制。由于赖氨酸残基的高反应性，许多赖氨酸侧链 存在的条件下，实现了神经元表面蛋白及突触间隙
在细胞内已发生翻译后修饰，导致其无法游离暴露 蛋白的特异性标记。基于该原理，Li 等 [37] 进一步
在细胞表面，从而影响探针的标记效率。因此，进 将 HRP 导入果蝇神经元细胞膜外侧，在解剖大脑
一步开发针对其他官能团的化学探针，将为表面蛋 后孵育 BxxP,并在 H O 催化下标记表面蛋白。这
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白的高效标记和精准鉴定提供新的研究方向。 一方法在近似活体动物水平成功鉴定了上千种表
面蛋白，在其中发现了低密度脂蛋白受体相关蛋白 1
2 邻近标记
（ low density lipoprotein receptor-related protein 1，
邻近标记技术（proximity labeling，PL）可在纳 LRP1）在小鼠浦肯野细胞树突形态形成中的关键作
米尺度下实现蛋白质的精准标记 。通过将邻近标 用 。然而，该方法依赖基因工程将 HRP 融合至细
[25]
[32]
记酶定位于细胞膜外侧，催化生成高活性自由基， 胞膜，其胞内表达与组装不可避免地引入胞质蛋白
使邻近蛋白发生共价标记，从而实现对细胞表面蛋 污染，影响标记特异性。
白的高效表征。 为克服胞质蛋白污染问题，Li 等 [38] 提出了一
目前，常用于邻近标记的酶主要包括过氧化物 种改进策略，即直接引入外源性 HRP（图 3-A），避
酶类和光催化酶类 [33−34] 。其中，过氧化物酶类如辣 免胞内表达，同时结合 BxxP 探针，使 HRP 催化
根过氧化物酶（horseradish peroxidase，HRP）和抗坏 反应完全限制于细胞外侧。该方法显著提高了标
血酸过氧化物酶 2（ascorbate peroxidase 2，APEX2）， 记的特异性和效率，使表面蛋白的占比提升至
可在过氧化氢（H O ）存在下催化生物素化苯酚生 84.6%。类似地，Vilen 等 [39] 通过化学修饰策略，在
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成苯氧自由基，从而对邻近蛋白进行共价修饰。而 细胞膜上预先修饰 GGGYC-PEG2000-胆固醇分子，
光催化酶类如中性曙红 Y（eosin Y）则依赖光照激 然后引入 APEX2-LPETG 探针，利用工程化转肽酶
活产生高活性自由基，实现对靶向蛋白及其互作蛋 Sortase 酶催化 APEX2 与膜结合的 CYGGG 肽段共