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鄰近標記技術(shù)：研究植物蛋白互作的利器
2020年12月15日，中國農(nóng)業(yè)大學生物學院張永亮教授課題組聯(lián)合加州大學戴維斯分校的Savithramma P. Dinesh-Kumar教授在Plant Communications上在線發(fā)表了題為 Proximity labeling: An emerging tool for probing in planta molecular interactions的綜述文章，系統(tǒng)的總結(jié)了鄰近標記技術(shù) (Proximity labeling, PL) 的原理、發(fā)展和應(yīng)用，強調(diào)了其在植物中應(yīng)用的巨大潛力，為在植物中更高效的使用鄰近標記技術(shù)來篩選互作蛋白提供了詳細的技術(shù)參考。
細胞的生命過程離不開各種蛋白間的相互作用，研究細胞的基本生命過程均離不開對互作蛋白的鑒定和功能解析。鑒定蛋白復合物的組分對于揭示靶蛋白的生物學功能十分重要。傳統(tǒng)用于研究蛋白互作的方法具有一定的局限性，例如酵母雙雜交，需要構(gòu)建cDNA文庫，費時費力，且不適用于鑒定轉(zhuǎn)錄因子的互作蛋白；免疫共沉淀 (co-IP)，常用于檢測高親和力的互作蛋白，對于弱的或瞬時的相互作用的分析效率較低。此外，對與不溶性蛋白尤其是膜蛋白互作蛋白的鑒定，上述方法效率也較低。近出現(xiàn)的PL技術(shù)克服了傳統(tǒng)方法的一些缺點、無需構(gòu)建文庫，對于疏水性和低豐度蛋白互作蛋白的鑒定以及弱/瞬時互作蛋白的分析顯示出*的優(yōu)勢。通過與質(zhì)譜技術(shù)聯(lián)用，PL技術(shù)可在時空水平上提供動態(tài)的蛋白互作網(wǎng)絡(luò)，為深入理解各種生命過程的分子基礎(chǔ)提供了強有力的工具。
綜述詳細的介紹了PL技術(shù)的原理，常用PL連接酶的種類，發(fā)展及其優(yōu)缺點，全面總結(jié)了目前PL技術(shù)在蛋白互作網(wǎng)絡(luò)的分析、細胞器蛋白組學、膜接觸、蛋白-DNA互作、蛋白-RNA互作、膜蛋白拓撲學結(jié)構(gòu)和蛋白表面基團分析、亞細胞轉(zhuǎn)錄組分析等方面的應(yīng)用。還指出了PL技術(shù)在實際應(yīng)用中需要注意的一些問題，包括對照的設(shè)置，實驗數(shù)據(jù)的分析及后期篩選驗證等，文章著重指出PL技術(shù)在植物中有較好的應(yīng)用潛力，利用該技術(shù)，若干植物蛋白復合體的新組分被鑒定和報道。總之，該綜述及時地總結(jié)了目前PL技術(shù)的 究進展，為該技術(shù)在植物中的進一步應(yīng)用提供了重要的參考。
張永亮課題組博士生楊欣欣和溫智琰為共同作者，張永亮教授和加州大學戴維斯分校的Savithramma P. Dinesh-Kumar教授為共同通訊作者。