Page 11 - 《中国药科大学学报》2026年第1期
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第  57 卷第  1 期              张越阳，等：表面蛋白表征方法及其在疾病靶标发现中的应用                                       5
               A                 H        O     H     S  H      予邻近标记酶和底物的方法因               H O 的毒性，又难

                                                                                                2
                                 N              N                                             2
                 HRP              OH     N H     O    H  NH
                          HO                          HN  O     以应用到活体上。此外，该方法主要靶向富电子基
                                                                团（如芳香族氨基酸），对其他类型的表面蛋白标记
                       H 2 O 2                        S
                                 H       O      H        H
                                 N      N       N       NH      能力仍存在局限性。
                                  O     H        O    H HN
                           . O                           O
                                                                 2.2    光催化类探针
                                                                     光 催 化 邻 近 标 记 （ photocatalytic  proximity
                       R B  R B                                 labeling，PPL）是一种利用光敏催化剂在光照条件
                    R B  B
                        R                                       下激活特定化学基团，进而在目标蛋白或生物分子
               B                    N  N                        周围产生短寿命的活性物质，实现对邻近分子特异
                                                                            [41]
                                   F 3 C  Ar  B                 性标记的技术 。PPL          的显著优势在于光照可精确
                                    N 3
                                      Ar  B                     控制标记的时空范围，且不依赖于基因改造，避免
                                                                了传统邻近标记方法的胞内表达及潜在污染。
                                    HO Ar
                                        B
                                                                     Lin 等   开发了一种基于有机光催化剂               eosin
                                      EY                                  [35]
                                                                Y  的  PPL  策略（图  3-B）。通过抗体介导的靶向作用
                                                                将  eosin Y  定位于特定表面蛋白，并结合芳基叠氮
                                                                化物-生物素、苯酚-生物素和双丫吡啶-生物素等光
               Figure 3    Principle of neighbourhood labelling  催化探针，实现在不同范围内邻近蛋白的特异性生
               A:  Exogenous  administration  of  horseradish  peroxidase  (HPR)  and
               biotin-XX-phenol (BxxP). Specific proximity labeling at the cell surface  物素化，用于研究细胞表面蛋白的互作网络。应用
               under H 2 O 2  conditions; B: Eosin Y (EY) enzymes catalyzing different  该技术发现了  NSCLC  细胞中  F  型蛋白酪氨酸磷酸
               photoactivation  probes  enable  labelling  of  cell  surface  proteins  in
               proximity at different scales                    酶受体（protein tyrosine phosphatase receptor type F，
               价偶联，使     APEX2 稳定附着于细胞表面。在              H O 2   PTPRF）可能是     EGFR  的功能性关闭开关，揭示了
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               的作用下，APEX2 生成高活性氧自由基，实现了数                        表面蛋白互作的调控机制。
               百种表面蛋白的高效标记。                                          Buksh 等  [42]  开 发 了 一 种 基 于 一 抗 -二 抗 的
                    然而，基于过氧化物酶的邻近标记方法受限                         μMap-RED  光催化标记系统，其中一抗特异性结合
               于  H O 的细胞毒性，在活体实验中的应用受阻。                        细胞表面靶蛋白，随后二抗偶联光催化剂，形成靶
                      2
                   2
               Zhang 等  [40]  开发的  TyroID  技术克服了这一问题。           向复合物。该系统采用铱基作为光催化剂，在红光
               TyroID  不依赖   H O 而是在氧气环境下催化邻近标                  激活下催化芳基叠氮快速质子化后生成氨基自由
                                2,
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               记，从而可用于活体水平的表面蛋白描绘。该方法                           基，作为邻近标记的活性中间体标记邻近蛋白。
               通过将酪氨酸酶（tyrosinase，TYR）靶向至细胞膜表                        Chu 等  [43]  则 进 一 步 设 计 了 带 有  Src 同 源 性
               面，催化不透膜苯酚底物氧化为高反应性的邻醌，                           2（Src homology 2，SH2）反应基团、光交联基团及
               继而共价修饰富含亲核基团的氨基酸（如半胱氨                            生物素富集基团的三功能探针。该探针可结合
               酸、赖氨酸和组氨酸）。利用该方法，研究发现了                           SH2 结构域赖氨酸，在紫外光照下通过光交联基团
               HER2 阳性的人乳腺癌细胞中过渡内质网                   ATPase    （芳基叠氮化物、二苯甲酮和二吖啶）捕获                    SH2 结
               含缬酪肽蛋白（valosin-containing protein，VCP）与          构域邻近的磷酸酪氨酸（phosphotyrosine，pTyr）介
               HER2 的潜在互作关系，提示           VCP  可能在    HER2 介     导的蛋白复合物，并通过生物素苯酚进行富集分
               导的肿瘤发生过程中发挥作用。                                   析。利用该方法，发现受体酪氨酸激酶家族血小板
                    邻近标记技术因其优异的标记性能和极快的                         衍生生长因子受体          β（platelet-derived growth factor
               标记效率，使其在蛋白谱描绘和蛋白互作方面有着                           receptor beta，PDGFRβ）是细胞间信号调控的关键节
               独特的优势。然而该技术对邻近标记酶的依赖性                            点，在癌症信号传导中发挥重要作用，阻断                   PDGFRβ
               导致其存在固有的缺陷。依赖基因工程预先表达                            信号可有效抑制肿瘤生长。
               邻近标记酶，可能导致内源性表面蛋白的分布改变                                尽管  PPL  技术在无基因改造的邻近标记方面
               或构象变化，导致获取错误的蛋白信息。外源性给                           展现出巨大优势，但大多数             PPL  系统依赖于短波长
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